O LLNL Jupiter Laser Facility foi usado para alcançar luz lenta e rápida dentro de plasmas, portanto, demonstrando a capacidade de ajustar o índice de refração de um sistema de plasma a laser. Crédito:Laboratório Nacional Lawrence Livermore
Luz lenta e rápida, ou grandes mudanças na velocidade da luz do grupo, foram observados em uma variedade de mídias ópticas, mas o controle preciso sobre o índice de refração necessário para induzir um efeito observável não foi alcançado em um plasma.
Em um artigo publicado em Cartas de revisão física , cientistas do Laboratório Nacional Lawrence Livermore (LLNL) e do Laboratório de Energia Laser (LLE), descrever como um sistema de plasma a laser pode ser ajustado para produzir mudanças grandes e mensuráveis na velocidade da luz em grupo.
Clément Goyon, autor principal do artigo intitulado "Slow and Fast Light in Plasma Using Optical Wave Mixing, "disse que a equipe obteve luz lenta e rápida dentro de plasmas, portanto, demonstrando a capacidade de ajustar o índice de refração de um sistema de plasma a laser.
"A luz lenta e rápida é a ponta do iceberg. A comunidade aumentou sua compreensão das propriedades ópticas não lineares do plasma nas últimas décadas, ", disse ele." Ser capaz de prever e usar as propriedades do plasma em nossa vantagem é fundamental para experimentos de laser de alta energia em física de alta densidade de energia e fusão de confinamento inercial. "
Goyon explica que a transferência de energia do feixe cruzado usada na National Ignition Facility depende da previsão correta das propriedades ópticas não lineares do plasma usando a teoria linear. Adicionalmente, Substituições baseadas em plasma para uma variedade de componentes ópticos padrão permitiriam a manipulação de luz em fluências extremas.
Esta imagem mostra o esquema do experimento onde os feixes da sonda e da bomba interagem em um plasma formado pela bomba. Crédito:Laboratório Nacional Lawrence Livermore
O experimento foi conduzido no Jupiter Laser Facility, onde um feixe de bomba energética e um feixe de sonda de baixa energia cruzavam dentro de um plasma He / H. Ajustando a diferença de comprimento de onda entre os dois feixes, a equipe foi capaz de alterar a velocidade do grupo de luz pulsada de 0,995c para 0,12c e -0,34c (c é igual à velocidade da luz no vácuo, ou aproximadamente 300, 000 quilômetros por segundo).
Pierre Michel, que o grupo ajudou a financiar o projeto, disse que as interações plasma-laser são notoriamente difíceis de controlar e prever.
"Contudo, demonstrando luz lenta e rápida em plasmas, Acho que alcançamos um novo ponto de partida para as aplicações de plasmas como meio óptico para lasers de alta potência, reproduzindo uma das conquistas mais confusas e delicadas da óptica não linear moderna usando plasma, "disse ele." Isso ajuda a avançar o caso de uso de plasma como um meio no projeto de futuras gerações de lasers de alta potência. "
