Dans la science-fiction, tirer des lasers puissants semble facile - l'étoile de la mort peut simplement envoyer une puissance destructrice à travers l'espace sous la forme d'un faisceau étroit. Mais en réalité, une fois qu'un laser puissant a été tiré, il faut veiller à ce qu'il ne s'étale pas trop finement.

Si vous avez déjà pointé une lampe de poche sur un mur, vous avez observé un exemple de diffusion de la lumière. Plus tu es loin du mur, plus le faisceau s'étend, résultant en une tache de lumière plus grande et plus faible. Les lasers se dilatent généralement beaucoup plus lentement que les faisceaux des lampes de poche, mais l'effet de diffusion est important lorsque le laser parcourt une longue distance ou doit maintenir une intensité élevée.

Que votre objectif soit d'atteindre la domination galactique ou, plus réaliste, accélérer les électrons à des vitesses incroyables pour la recherche en physique, vous aurez besoin d'un faisceau aussi étroit et puissant que possible pour maximiser l'intensité.

Dans leurs expériences, les chercheurs peuvent utiliser des dispositifs appelés guides d'ondes, comme les fibres optiques qui pourraient transporter Internet dans votre quartier, pour transporter des lasers tout en les maintenant contenus dans des faisceaux étroits.

Le noyau distinct et l'enveloppe extérieure, ou bardage, d'un guide d'ondes empêchent le laser de s'étendre. Mais, si l'impulsion laser est trop intense, il se heurte à un problème :il détruit une fibre optique en un millième de nanoseconde.

Des chercheurs de l'Université du Maryland financés par la National Science Foundation des États-Unis ont mis au point une technique améliorée pour fabriquer des guides d'ondes capables de résister à la puissance de lasers intenses.

Leur technique repose sur la construction d'un guide d'ondes à partir d'un plasma, un gaz où les électrons ont été arrachés aux noyaux des atomes. Dans un article publié dans Physical Review Letters, ils démontrent comment des impulsions puissantes peuvent être transmises le long d'un guide d'ondes créé en tirant des impulsions laser plus faibles dans un nuage d'hydrogène.

Les chercheurs prédisent que la technique sera un outil puissant dans les expériences d'accélération de particules à haute énergie. "La nouvelle méthodologie de guide d'ondes non thermique développée par ce groupe a le potentiel d'améliorer considérablement les performances des accélérateurs de particules à laser, " a déclaré Viatcheslav Loukine, directeur de programme à la Division de physique de la NSF. "De tels développements peuvent conduire à des accélérateurs plus compacts et abordables dans la recherche fondamentale et appliquée."