Brèves impulsions de lumière laser utilisées pour induire des vibrations dans un matériau à des fins de contrôle non destructif.Les impulsions laser sont des éclats extrêmement brefs de lumière cohérente, dont la durée varie de la nanoseconde à l'attoseconde. En science des matériaux, elles servent à provoquer des vibrations contrôlées dans un échantillon — en le « sondant » comme une cloche — afin d'examiner ses propriétés mécaniques sans l'endommager. Cette technique de contrôle non destructif révèle des informations sur l'épaisseur, l'élasticité et les défauts internes en analysant la réponse acoustique ou optique qui en résulte.
La technique, connue sous le nom d'ultrasons laser, a été développée dans les années 1970 et 1980, s'appuyant sur l'invention du laser en 1960 et le développement ultérieur de la commutation Q pour produire des impulsions courtes et de forte puissance.
Une impulsion laser frappe la surface d'un matériau, chauffant rapidement une fine couche et la faisant se dilater puis se contracter, ce qui génère des ondes ultrasonores qui se propagent à travers le matériau. Ces ondes se réfléchissent sur les interfaces internes et reviennent à la surface, où elles provoquent de minuscules déplacements détectables par un second faisceau laser (interférométrie) ou par la réflexion de la même impulsion. En mesurant le temps de vol et l'amplitude de ces échos, les chercheurs cartographient la structure et les propriétés du matériau.
Les impulsions laser sont utilisées pour le contrôle non destructif de composants aéronautiques, de dispositifs microélectroniques et même d'œuvres d'art, ainsi qu'en imagerie médicale (par exemple, la tomographie photoacoustique) et en physique fondamentale pour la spectroscopie résolue en temps.
Les impulsions laser les plus courtes jamais produites se situent dans le domaine de l'attoseconde (10⁻¹⁸ secondes), ce qui représente, par rapport à une seconde, le même rapport qu'une seconde par rapport à l'âge de l'univers.
