Los pulsos de luz ultracortos, y nos referimos a duraciones de unos pocos femtosegundos (1 femtosegundo = 0.000000000000001 segundo), son una herramienta muy útil en aplicaciones científicas variadas de gran impacto en la actualidad: distintos tipos de espectroscopia, microscopía con alta resolución temporal, generación de radiación de terahercio, análisis de propiedades eléctricas y magnéticas de los materiales a escalas de tiempo muy cortas, o aceleración de partículas con láser, por poner unos cuantos ejemplos.
La obtención de estos pulsos tan cortos no es tarea fácil, como puedes suponer. Para lograrlo en primer lugar hay que ensanchar el espectro del pulso (partir de luz de un solo color y convertirla en “luz blanca”) por algún mecanismo óptico no lineal y luego hay que lograr compensar la fase (hacer que todos los colores que componen la luz blanca se sincronicen en el tiempo). Una de las formas en las que podemos conseguirlo es hacer pasar un pulso láser por un tubo muy estrecho lleno de un gas, lo que conocemos como fibra hueca, y manipular el pulso a la salida de la fibra, que ya tiene un espectro muy grande, para lograr la compensación de la fase en la llamada etapa de post-compresión.
Este proceso depende de muchos factores y es más cercano a un trabajo artesanal que a una cadena de montaje que funcione sola. Por suerte, en uno de nuestros últimos trabajos, en colaboración con investigadores de la Universidade do Porto y de la empresa Sphere Ultrafast Photonics, hemos descubierto que, pese a todos los factores implicados, hay determinados aspectos que se repiten siempre que se alcanza un pulso post-comprimido de características óptimas. Además podemos dar una receta relativamente simple para diagnosticar de una forma muy visual, mediante una técnica llamada barrido de dispersión (d-scan), cuándo hemos alcanzado ese resultado óptimo.
Si se te da bien la cocina ultrarrápida, consulta la receta en el siguiente enlace:
E. Conejero Jarque, J. San Roman, F. Silva, R. Romero, W. Holgado, M. A. Gonzalez-Galicia, B. Alonso, I. J. Sola & H. Crespo, Universal route to optimal few- to single-cycle pulse generation in hollow-core fiber compressors, Scientific Reports 8, Article number: 2256 (2018)
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