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Année du Laser
Le laser, un appareil utilisé dans tout, de l'astrophysique à la biologie, a été inventé il y a 50 ans. 23 février 2010
Peu de temps après sa démonstration, les chercheurs des Bell Labs ont inventé le laser à gaz (ci-dessus, avec Ali Javan, l'un des inventeurs). Le premier laser à gaz utilisait un courant électrique pour exciter les atomes d'hélium et de néon, produisant un faisceau de lumière continu.
En 1954, Charles H. Townes, James P. Gordon (tous deux ci-dessus) et Herbert J. Zeiger ont construit le précurseur du laser, le maser, qui émet des micro-ondes au lieu de la lumière visible.
Leur appareil utilisait des molécules d'ammoniac excitées pour amplifier l'énergie. Les masers à hydrogène (ci-dessus) sont encore utilisés pour les horloges atomiques, car les impulsions micro-ondes émises par l'hydrogène gazeux sont extrêmement régulières.
Peu de temps après la démonstration de Maiman, les scientifiques ont proposé d'induire la fusion nucléaire en concentrant des faisceaux laser sur une minuscule capsule de combustible pour déclencher une réaction en chaîne atomique, imitant les conditions à l'intérieur du soleil. L'énergie résultante pourrait être utilisée dans des armes ou comme source d'énergie. Le laboratoire d'énergie laser de l'Université de Rochester a été l'une des premières installations à explorer l'utilisation de lasers, comme celui de 1972, pour l'énergie de fusion.
Le laser Nova du Lawrence Livermore National Laboratory en Californie, achevé en 1984, était le plus grand laser fonctionnel au monde jusqu'à son retrait en 1999. Avec 10 faisceaux laser, il a été utilisé pour des expériences sur les rayons X, les phénomènes astronomiques et l'énergie de fusion. En 1996, il a été transformé en un laser pétawatt, dans lequel une impulsion courte et intense produisait la puissance la plus élevée jamais atteinte : environ 1,3 pétawatt, soit 1,3 quadrillion de watts.
Les pièces de Nova ont été utilisées dans d'autres lasers, tels que le laser pétawatt de l'Université du Texas à Austin ; dit être le laser de travail le plus puissant, il produit environ 1,1 pétawatt. Ci-dessus, à UT Austin, un faisceau infrarouge et un faisceau amplificateur vert zigzaguent d'avant en arrière sur une table. Le faisceau infrarouge traverse ensuite des amplificateurs (bleus) recyclés de Nova.
L'observatoire des ondes gravitationnelles de l'interféromètre laser comprend deux observatoires, en Louisiane (ci-dessus) et à Washington, qui recherchent la première preuve directe d'ondes gravitationnelles - des distorsions dans la courbe de l'espace-temps. À chacun, un faisceau laser est divisé en deux faisceaux qui se déplacent plusieurs fois le long de bras en miroir de 2,5 milles avant de se recombiner. Une onde gravitationnelle déformerait l'espace à l'intérieur des bras de moins d'un millième du diamètre d'un noyau atomique, forçant les faisceaux à se désynchroniser légèrement.
Des chercheurs de l'Université de Californie à Berkeley ont créé le plus petit laser semi-conducteur, qui pourrait éventuellement être utilisé pour le calcul optique. Un fil de sulfure de cadmium de 50 nanomètres de diamètre génère de la lumière visible et la maintient dans un espace de cinq nanomètres.