Pęseta optyczna oznacza metodę chwytania, wykorzystującą światło lasera, drobnych cząstek i manipulowania nimi. Działanie pęsety polega na zjawisku wywierania ciśnienia przez światło. Skupione światło laserowe oddziałuje na zawieszone w cieczy lub w powietrzu drobne cząstki (komórki, krwinki, bakterie, wirusy, molekuły) i może je przemieszczać wzdłuż promienia. Ponadto, jeśli współczynnik załamania światła materiału cząstki jest większy niż współczynnik ośrodka otaczającego, to powstaje siła (o wartości rzędu 1012 N) prostopadła do wiązki światła laserowego i przyciągająca cząstkę do środka wiązki, gdzie natężenie światła jest największe.
W pęsecie optycznej wiązka lasera zostaje zogniskowana przez silnie skupiającą soczewkę obiektywu mikroskopu. Wypadkowa sił działających prostopadłe do skupionych promieni jest skierowana przeciwnie do wypadkowej sił działających wzdłuż promieni. Rysunek pokazuje jak siły Fa i Fb, wywierane przez dwa promienie a i b, unieruchamiają kulistą cząstkę i zamykają ją w ograniczonym obszarze jak w pułapce. [A. Ashkin, Biophysical Journal, 61, 570 (1992).]
Technologia wytwarzania pęset optycznych, udoskonalana w latach 1970-1990, znalazła zastosowanie w biofizyce, biologii i medycynie. Z jej pomocą można manipulować pojedynczymi komórkami lub ich wewnętrznymi organellami, a także wirusami, bakteriami i molekułami np. cząsteczkami DNA. Zastosowania tego rodzaju mają wielkie znaczenie dla badań mechanizmów procesów biologicznych.
Fizycy Gérard Mourou i Donna Strickland dokonali przełomu w technice otrzymywania bardzo krótkich impulsów laserowych o dużej mocy. U jego podstaw leży zastosowana przez nich w połowie lat osiemdziesiątych nowatorska metoda obróbki światła laserowego zwana Chirped Pulse Amplification (CPA).
Metoda ta składa się z kilku etapów. Najpierw ultrakrótki impuls światła jest rozciągany w czasie o kilka rzędów wielkości, przy czym jednocześnie spada jego moc. (Rozciąganie w czasie realizowane jest przy pomocy specjalnych siatek dyfrakcyjnych. Polega na wydłużeniu impulsu tak, że wysokoczęstościowa składowa impulsu zostaje z tyłu za składową niskoczęstościową, przez co impuls trwa od 1 000 do 10 0000 razy dłużej niż pierwotnie). Następnie impuls zostaje wzmocniony, przy czym, dzięki niskiej mocy, nie niszczy ośrodka czynnego. Na koniec zostaje ściśnięty (znów przy pomocy siatek) do pierwotnej długości, czemu towarzyszy bardzo silny wzrost mocy.
Techniką tą można otrzymać impulsy o mocy petawatów (1015 W) oraz energii rzędu dżuli i o czasie trwania rzędu attosekund (1018 s) powtarzalne z częstością 10 Hz. Metoda CPA pozwoliła pokonać przeszkody, które wcześniej uniemożliwiały wzmacnianie bardzo krótkich impulsów ponad energię rzędu milidżuli. Impulsy takie (o natężeniu 109 W/cm2), wywoływały bowiem niszczenie ośrodka czynnego laserów wskutek zjawisk nieliniowych takich jak samoogniskowanie.
Znaczenie osiągnięcia obojga noblistów wiąże się z praktycznym wykorzystaniem ultrakrótkich impulsów laserowych wielkiej mocy. Znajdują one zastosowania przemysłowe i medyczne takie, jak precyzyjna obróbka materiałów, w tym także biologicznych (np. operacje oka). Inny przykład stanowi rejestracja szybkich procesów fizycznych i technologicznych zachodzących na poziomie cząsteczek i atomów. Istotne znaczenie ma też fakt, że metoda CPA pozwala na miniaturyzację laserów wielkiej mocy.
