Donna Theo Strickland (geboren op 27 mei 1959) is een Canadees natuurkundige. Zij werd geboren in Guelph, Ontario, Canada. Ze werkte op het gebied van lasers. In 2018 deelde zij de Nobelprijs voor Natuurkunde met Gérard Mourou, omdat zij beiden chirped pulse amplification hebben ontwikkeld. Dit is nuttig in laser micromachining, laserchirurgie, geneeskunde, en in de wetenschap.

Zij is universitair hoofddocent aan het departement Fysica en Astronomie van de Universiteit van Waterloo. Zij is de derde vrouw die de Nobelprijs voor natuurkunde heeft gewonnen.

Opleiding en vroege carrière

Strickland studeerde onder meer aan McMaster University, waar ze haar bachelordiploma behaalde, en vervolgde haar opleiding aan de University of Rochester. Tijdens haar promotieonderzoek bij Gérard Mourou werkte ze aan technieken om korte lasersignalen te versterken zonder de apparatuur te beschadigen. Dit leidde tot de ontwikkeling van de methode die bekendstaat als chirped pulse amplification (CPA).

Chirped Pulse Amplification (CPA) — eenvoudig uitgelegd

CPA is een methode om zeer korte lichtpulsen tot hoge energie te versterken zonder de versterker te beschadigen. In eenvoudige stappen:

  • De oorspronkelijke ultrakorte puls wordt eerst in de tijd uitgerekt (gespreid), zodat de piekvermogen veel lager wordt.
  • De uitgerekte puls kan veilig worden versterkt in een laserversterker.
  • Na versterking wordt de puls weer samengeperst tot zijn oorspronkelijke of zelfs kortere duur, waardoor de puls een zeer hoog piekvermogen krijgt.

Door deze techniek zijn extreem krachtige, ultrakorte laserpulsen mogelijk, met toepassingen in zowel fundamenteel onderzoek als in de industrie en de geneeskunde.

Toepassingen en impact

De CPA-methode heeft belangrijke praktische toepassingen, onder andere:

  • Laser micromachining en materiaalbewerking met zeer fijne precisie.
  • Medische toepassingen zoals precisielaserchirurgie en bepaalde oogbehandelingen.
  • Wetenschappelijke onderzoeksgebieden zoals hoge-veld-fysica, deeltjesversnelling met lasers en spectroscopie.

De ontwikkeling van CPA maakte het mogelijk om experimenten en industriële processen uit te voeren die voorheen onpraktisch of onmogelijk waren vanwege schade aan optische componenten of oncontroleerbare vermogenspieken.

Carrière en erkenning

Naast haar onderzoekswerk is Strickland actief in onderwijs en begeleiding van studenten aan de Universiteit van Waterloo. Haar werk leverde haar internationale erkenning op, culminerend in de toekenning van de Nobelprijs voor Natuurkunde in 2018. Die prijs werd dat jaar toegekend in twee delen: één helft aan Arthur Ashkin voor optische pincetten en de andere helft gedeeld tussen Gérard Mourou en Donna Strickland voor de ontwikkeling van chirped pulse amplification.

Betekenis voor wetenschap en maatschappij

De toekenning van de Nobelprijs aan Strickland kreeg veel aandacht, deels ook omdat zij de derde vrouw is die de Nobelprijs voor natuurkunde ontvangt. Haar prijs benadrukte zowel de wetenschappelijke waarde van laseronderzoek als het belang van inclusie en zichtbaarheid van vrouwelijke wetenschappers in hoge functies en in prestigieuze onderscheidingen.

Huidige status

Strickland blijft actief in onderzoek en onderwijs. Haar werk blijft invloedrijk voor onderzoekers en ingenieurs die werken met ultrakorte en hoogenergetische lasers, en de technieken die zij mede ontwikkelde blijven belangrijke bouwstenen voor nieuwe toepassingen in wetenschap en technologie.