As vezes, oportunidades caem em nosso colo quando menos as esperamos. Uma equipe de inspetores do CERN, em colaboração com o Instituto de Física do Plasma de Praga (IPP), desenvolveu um feixe de laser pioneiro enquanto trabalhava em um sistema de alinhamento particularmente desafiador. "Ao desenvolver o sistema de alinhamento para o acelerador HIE-ISOLDE, descobrimos que o sistema que gera um feixe de laser estruturado tinha propriedades ópticas surpreendentes ", explicar Jean-Christophe Gayde (CERN, EN-SMM-ESA) e Miroslav Šulc (IPP), os inventores do sistema. "Não planejamos inicialmente desenvolver um gerador para este tipo de feixe de laser, mas os resultados de nossa pesquisa foram muito encorajadores. "

Continuando com o projeto "não planejado", as duas equipes desenvolveram o "feixe de laser estruturado", o que é extremamente inovador na medida em que produz feixes quase não difrativos. O eixo central dos feixes diverge muito pouco, mesmo a uma distância de várias centenas de metros:200 metros do sistema, o eixo central do laser mede apenas alguns milímetros de diâmetro, pouco mais do que quando saiu do gerador (ver imagem 2). Os sistemas disponíveis no mercado produzem esses feixes a uma distância de apenas alguns metros.

Suas propriedades excepcionais fornecem o potencial de feixe de laser estruturado em muitos campos, incluindo comunicação, Medicina, física e, sobre tudo, metrologia. "No CERN, este laser seria uma ferramenta valiosa para alinhar ímãs, graças à sua baixa divergência central ", diz Jean-Christophe Gayde. "E tem uma característica particularmente notável:em certas condições, a viga se reconstrói após encontrar um obstáculo. Em outras palavras, seu halo pode reconstruir a viga central depois de passar pelo obstáculo, de forma semelhante a uma viga de Bessel. "

O feixe de laser estruturado pode ser produzido a partir de feixes de laser de origem em uma ampla faixa de comprimentos de onda e sua geometria pode ser facilmente adaptada (diâmetro da divergência central, número de círculos no halo, etc.). O próprio gerador pode ser muito compacto (do tamanho de uma caixa de fósforos) e ajustável, embora ainda seja bastante barato. "Entramos com um pedido de patente em maio de 2018 e, desde então, temos conversado com vários clientes em potencial na Europa para estabelecer colaborações", diz Amy Bilton, o oficial de transferência de conhecimento (KTO) responsável pelo projeto dentro do grupo de Transferência de Conhecimento do CERN. “Os estudos estão em andamento e mais testes são necessários, mas o feixe de laser estruturado pode melhorar consideravelmente algumas aplicações que usam feixes de luz, em particular os feixes de laser. "