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Cómo comprimir un largo pulso láser en un relámpago ultracorto

Original: "Sub-2-Cycle, Terawatt Pulses via Double-Stage Multi-Pass Cell Compression of an Yb Laser"
· Victor Koltalo, Jaismeen Kaur, Louis Daniault, Antoine Cavagna, Mickael Allemand, Florent Pallas, Antoine Courjaud, Emilien Gontier, Cédric Sire, François Sylla, Rodrigo Lopez-Martens
arXiv:2609.04989v1 · 2026-09-04 · CC BY 4.0 · 1 min
Óptica
La luz atraviesa un gas dos veces y se vuelve 65 veces más corta y cientos de veces más potente.

Cuando un herrero aviva el fuego con un fuelle, el aire sale en una corriente potente. Con la luz se puede hacer algo parecido: tomar un pulso láser largo y comprimirlo para que sea más corto y más potente. Científicos en Francia comprimieron un pulso láser de iterbio 65 veces. Pasó de 400 femtosegundos a 6,2 femtosegundos, y su potencia aumentó hasta 1,4 teravatios.

En 6,2 femtosegundos, la luz recorre solo 1,86 micrómetros. Esto es menos que el grosor de un cabello humano.

¿Cómo funciona? Primero, el haz láser se hace pasar muchas veces por una cámara con argón. El gas ensancha el espectro de la luz: aparecen nuevos colores. Luego, unos espejos especiales alinean esos colores y el pulso se comprime. Lo mismo se repite una vez más con helio. La energía casi no se pierde: al final quedan 12,5 milijulios de los 18.

Un pulso tan corto y potente sirve para acelerar electrones en plasma. Los aceleradores convencionales son enormes, mientras que uno láser cabe en una mesa. Esto será útil en medicina y para probar la resistencia de materiales.

Un impulso de 6,2 femtosegundos es tan corto que la luz recorre en ese tiempo solo 1,86 micrómetros, menos que el grosor de un cabello humano.

a_0 = 0.85 \sqrt{I[10^{18} \text{ Вт/см}^2] \lambda^2[\text{мкм}]}
Amplitud adimensional del campo del láser que determina el régimen de interacción con el plasma; cuando a0 > 1, los electrones se vuelven relativistas.
C = 0.59B + 1
Fórmula empírica que relaciona el factor de compresión C con el desfase no lineal acumulado B; para C=65 se requiere B≈100 rad.