تیم LAP یک لیزر دیسک نازک Yb:YAG ارائه داده است که پالس‌های نوری با پایداری ۷/۷ فمتوثانیه، ساطع می‌کند که شامل نواسان‌های نوری ۲/۲ است. توان متوسط پالس‌ها W ۶ است و انرژی به اندازه ۰/۱۵ میکروژول ، ۱/۵ مرتبه بزرگی بیشتر از انرژی تولید شده از لیزرهای Ti:Sa تجاری موجود، منتقل می‌کنند.
با کمک پالس‌های پر انرژی و بسیار کوتاه، دانشمندان گام‌های بلندی در تلاش‌شان برای مشاهده و کنترل حرکت ذرات به بیرون از محدوده هسته اتمی برداشته‌اند. در حقیقت آینده الکترونیک در اختیار کنترل جریان الکترون‌ها بوسیله نور است. این امر عملیات پردازش داده در فرکانس‌هایی به اندازه نوسان نور مرئی (یکصد هزار برابر سریع‌تر از فناوری‌های ممکن رایج) را قادر می‌سازد. برای رسیدن به این هدف، پیشرفت در فناوری لیزر ضروری است. فیزیکدانان در LAP، که به صورت مشترک توسط LMU مونیخ و انستیتو ماکس پلانک (MPQ) اداره می‌شود، منبع نوری نوینی را ابداع کرده‌اند که عصر اپتوالکترونیک را نزدیک‌تر می‌کند. جزئیات دستگاه جدیددر مجله Nature Communications منتشر شده است (انتشار در تاریخ ۵ می ۲۰۱۵).
اکثر لیزرهایی که در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی مورد استفاده قرار گرفته‌اند، بر پایه کریستال‌های Ti:Sa هستند که اغلب در تولید پالس‌های نوری بسیار کوتاه طی ۲۰ سال گذشته به‌کار گرفته شده‌اند. اما این وضعیت به زودی تغییر خواهد کرد، همه نشانه‌ها حاکی از آن است که سیستم‌های لیزری دیسک نازک به زودی جایگزین رقبای قدیمی که کریستال‌های راد را به‌کار می‌گیرند، می‌شوند. این تیم در LAP لیزر دیسک Yb:YAG معرفی کرده است. این لیزر پالس‌های نوری با پایداری ۷/۷ فمتوثانیه ساطع می‌کند که متناظر با ۲/۲ زمان تناوب موج است، توان متوسط پالس ۶ وات است و هر پالس حامل ۰/۱۵ میکروژول انرژی است (در واقع ۱/۵ مرتبه بزرگی بیشتر از لیزرهای Ti:Sa تجاری موجود).
فیزیکدانان در حال حاضر قادر هستند شکل موج پالس ساطع شده را با دقت قابل توجهی کنترل کنند، با اینحال سیستم جدید این ظرفیت را افزایش می‌دهد. کنترل دقیق شکل زمانی میدان‌های مغناطیسی امواج نوری برای استفاده آنها در سوئیچ جریان الکترونی ماده چگال و تک اتم‌ها و پس از آن در اپتوالکترونیک، ضروری است. ثانیاً طول پالس باید محدود به چند فمتوثانیه باشد. پژوهش‌های پیشین انجام شده توسط این تیم در LAP نشان می‌دهد که به‌راستی امکان سوئیچ جریان الکترونی با استفاده از بسته‌های موج الکترومغناطیسی با شکل خاص (پالس‌های لیزری با فاز کنترل شده) وجود دارد. اگر چه بیشترین سرعت سوئیچ در آن پژوهش در مرتبه چند هزار در ثانیه بوده است.
این محدودیت در حال حاضر به‌شکل شگفت‌انگیری رفع شده است. لیزر جدید می‌تواند ده‌ها میلیون پالس پرتوان در ثانیه تولید کند و شروعی برای یک دوران نوین در تحقق پردازش عملی فوق سریع باشد. این زمینه بر روی پدیده‌هایی نظیر حرکات الکترون در مولکول‌ها و اتم‌ها، که در اتو یا ۱۸-۱۰ ثانیه رخ می‌دهد، تمرکز دارد. توانایی تولید پالس‌های لیزری اتوثانیه‌ای به‌طور مؤثری در تجسم حرکات الکترونی نقش دارد. با ظهور لیزر جدید، تجسم اتمی در یک فاز جدید پیش می‌رود. توصیف خصوصیات ویژه رویدادهای نادر در جهان اتمی با سیستم‌های Ti:Si که در آزمایشگاه‌های اتوثانیه‌ای استفاده می‌شوند، با فرض این که به صورت کامل ضبط شوند، ساعت‌ها یا حتی روزها زمان نیاز دارد. دستگاه جدید، سرعت اکتساب داده‌ها را با ضریبی بین یک هزار تا یکصد هزار برابر بهبود می‌بخشد که مطالعه پدیده مذکور را در زمانی بسیار کمتر و جزئیات بیشتر مقدور می‌سازد.
لیزرهای نسل جدید همچنین می‌توانند در اکتشاف فرآیندهای پایه در زمینه حوادث طبیعی، استفاده شوند. به‌زودی این ابزار جدید قادر خواهد بود پالس‌های نوری پر انرژی، با طول موج ۶۰ نانومتر (در قسمت انتهایی طیف فرابنفش) تولید کند. این پالس‌ها به اندازه کافی برای برانگیختن یون‌های هلیوم، پرانرژی هستند تا بتوانند فرکانس گسیل وابسته، با روش شانه بسامد (پروفسور تئودور هانش برای این روش جایزه نوبل فیزیک سال ۲۰۰۵ را برنده شد) را با دقت تعیین کنند. این نوع لیزر طیف‌سنجی ابزاری برای تعیین مقادیر ثابت‌های طبیعت با دقت بسیار بالا را فراهم می‌کند.
لیزر دیسک نازک به‌زودی می‌تواند وسیله‌ای استاندارد برای تحقیقات مقدماتی در فیزیک اتو ثانیه‌ای و طیف‌سنجی لیزری، باشد. تیم LAP دریچه‌ای جدید بر روی جهان اتمی گشوده است.
با کمک پالس‌های پر انرژی و بسیار کوتاه، دانشمندان گام‌های بلندی در تلاش‌شان برای مشاهده و کنترل حرکت ذرات به بیرون از محدوده هسته اتمی برداشته‌اند. در حقیقت آینده الکترونیک در اختیار کنترل جریان الکترون‌ها بوسیله نور است. این امر عملیات پردازش داده در فرکانس‌هایی به اندازه نوسان نور مرئی (یکصد هزار برابر سریع‌تر از فناوری‌های ممکن رایج) را قادر می‌سازد. برای رسیدن به این هدف، پیشرفت در فناوری لیزر ضروری است. فیزیکدانان در LAP، که به صورت مشترک توسط LMU مونیخ و انستیتو ماکس پلانک (MPQ) اداره می‌شود، منبع نوری نوینی را ابداع کرده‌اند که عصر اپتوالکترونیک را نزدیک‌تر می‌کند. جزئیات دستگاه جدیددر مجله Nature Communications منتشر شده است (انتشار در تاریخ ۵ می ۲۰۱۵).
اکثر لیزرهایی که در آزمایشگاه‌های تحقیقاتی مورد استفاده قرار گرفته‌اند، بر پایه کریستال‌های Ti:Sa هستند که اغلب در تولید پالس‌های نوری بسیار کوتاه طی ۲۰ سال گذشته به‌کار گرفته شده‌اند. اما این وضعیت به زودی تغییر خواهد کرد، همه نشانه‌ها حاکی از آن است که سیستم‌های لیزری دیسک نازک به زودی جایگزین رقبای قدیمی که کریستال‌های راد را به‌کار می‌گیرند، می‌شوند. این تیم در LAP لیزر دیسک Yb:YAG معرفی کرده است. این لیزر پالس‌های نوری با پایداری ۷/۷ فمتوثانیه ساطع می‌کند که متناظر با ۲/۲ زمان تناوب موج است، توان متوسط پالس ۶ وات است و هر پالس حامل ۰/۱۵ میکروژول انرژی است (در واقع ۱/۵ مرتبه بزرگی بیشتر از لیزرهای Ti:Sa تجاری موجود).
فیزیکدانان در حال حاضر قادر هستند شکل موج پالس ساطع شده را با دقت قابل توجهی کنترل کنند، با اینحال سیستم جدید این ظرفیت را افزایش می‌دهد. کنترل دقیق شکل زمانی میدان‌های مغناطیسی امواج نوری برای استفاده آنها در سوئیچ جریان الکترونی ماده چگال و تک اتم‌ها و پس از آن در اپتوالکترونیک، ضروری است. ثانیاً طول پالس باید محدود به چند فمتوثانیه باشد. پژوهش‌های پیشین انجام شده توسط این تیم در LAP نشان می‌دهد که به‌راستی امکان سوئیچ جریان الکترونی با استفاده از بسته‌های موج الکترومغناطیسی با شکل خاص (پالس‌های لیزری با فاز کنترل شده) وجود دارد. اگر چه بیشترین سرعت سوئیچ در آن پژوهش در مرتبه چند هزار در ثانیه بوده است.
این محدودیت در حال حاضر به‌شکل شگفت‌انگیری رفع شده است. لیزر جدید می‌تواند ده‌ها میلیون پالس پرتوان در ثانیه تولید کند و شروعی برای یک دوران نوین در تحقق پردازش عملی فوق سریع باشد. این زمینه بر روی پدیده‌هایی نظیر حرکات الکترون در مولکول‌ها و اتم‌ها، که در اتو یا ۱۸-۱۰ ثانیه رخ می‌دهد، تمرکز دارد. توانایی تولید پالس‌های لیزری اتوثانیه‌ای به‌طور مؤثری در تجسم حرکات الکترونی نقش دارد. با ظهور لیزر جدید، تجسم اتمی در یک فاز جدید پیش می‌رود. توصیف خصوصیات ویژه رویدادهای نادر در جهان اتمی با سیستم‌های Ti:Si که در آزمایشگاه‌های اتوثانیه‌ای استفاده می‌شوند، با فرض این که به صورت کامل ضبط شوند، ساعت‌ها یا حتی روزها زمان نیاز دارد. دستگاه جدید، سرعت اکتساب داده‌ها را با ضریبی بین یک هزار تا یکصد هزار برابر بهبود می‌بخشد که مطالعه پدیده مذکور را در زمانی بسیار کمتر و جزئیات بیشتر مقدور می‌سازد.
لیزرهای نسل جدید همچنین می‌توانند در اکتشاف فرآیندهای پایه در زمینه حوادث طبیعی، استفاده شوند. به‌زودی این ابزار جدید قادر خواهد بود پالس‌های نوری پر انرژی، با طول موج ۶۰ نانومتر (در قسمت انتهایی طیف فرابنفش) تولید کند. این پالس‌ها به اندازه کافی برای برانگیختن یون‌های هلیوم، پرانرژی هستند تا بتوانند فرکانس گسیل وابسته، با روش شانه بسامد (پروفسور تئودور هانش برای این روش جایزه نوبل فیزیک سال ۲۰۰۵ را برنده شد) را با دقت تعیین کنند. این نوع لیزر طیف‌سنجی ابزاری برای تعیین مقادیر ثابت‌های طبیعت با دقت بسیار بالا را فراهم می‌کند.
لیزر دیسک نازک به‌زودی می‌تواند وسیله‌ای استاندارد برای تحقیقات مقدماتی در فیزیک اتو ثانیه‌ای و طیف‌سنجی لیزری، باشد. تیم LAP دریچه‌ای جدید بر روی جهان اتمی گشوده است.