Marina Fernández Galán del Grupo Aplicaciones del Láser y Fotónica y la Unidad de Excelencia LUMES de la Universidad de Salamanca impartirá el seminario titulado «Pulsos chocones: una via para generar pulsos ultracortos en el ultravioleta» el próximo 21 de febrero a las 13:00.
El seminario tendrá lugar en el aula V en el Edificio Trilingüe en la Universidad de Salamanca.
Víctor W. Segundo Staels del Grupo Aplicaciones del Láser y Fotónica y la Unidad de Excelencia LUMES de la Universidad de Salamanca impartirá el seminario titulado «Comprendiendo la homogeneidad espacio-espectral en celdas multipaso» el próximo 11 de febrero a las 13:00.
El seminario tendrá lugar en el aula III en el Edificio Trilingüe en la Universidad de Salamanca.
Sandra Gómez del Departamento de Química de la Universidad Autónoma de Madrid impartirá el seminario titulado «Dinámica cuántica de estados excitados en sistemas simplificados de grafeno» el próximo 4 de febrero a las 12:00.
El seminario tendrá lugar en el aula VII en el Edificio Trilingüe en la Universidad de Salamanca.
Marcos García Barriopedro del grupo de Sistemas Complejos de la Universidad Politécnica de Madrid de la Universidad de Santiago impartirá el seminario titulado «Efecto Zenón y dinámica Zenón cuánticas, aplicación a la teleportación de una partícula y su implementación óptica» el próximo 5 de diciembre a las 12:00.
El seminario tendrá lugar en el aula IV en el Edificio Trilingüe en la Universidad de Salamanca.
Esta charla se enmarca en la visita de Marcos García-Barriopedro, Isabel Gonzalo y Miguel Ángel Porras en el contexto de la red FASLIGHT (Fundamental and Applications of Structured Light), una red española dedicada al estudio de la luz estructurada.
FASLIGHT (RED2022-134391-T) cuenta con el respaldo del Ministerio de Ciencia e Innovación y de la Agencia Estatal de Investigación (MCIN/AEI / 10.13039/501100011033).
Elsa Abreu del Quantum Material Dynamics Institute for Quantum Electronics ETH Züric, impartirá el seminario titulado «THz dynamics of quantum materials, also under pressure» el próximo 29 de noviembre a las 12:00.
El seminario tendrá lugar en el aula IV del Edificio Trilingüe en la Universidad de Salamanca.
Yago Radziunas Salinas del grupo Photonics4Life del Departamento de Física Aplicada de la Universidad de Santiago de Compostela, impartirá el seminario titulado «Laser structuring of devices for biological applications» el próximo 28 de noviembre a las 10:00.
El seminario tendrá lugar en el aula seminario del Laboratorios en el Edificio Trilingüe en la Universidad de Salamanca.
Esta charla se enmarca en la visita de Yago Radziunas Salinas y María Teresa Flores Arias en el contexto de la red FASLIGHT (Fundamental and Applications of Structured Light), una red española dedicada al estudio de la luz estructurada.
FASLIGHT (RED2022-134391-T) cuenta con el respaldo del Ministerio de Ciencia e Innovación y de la Agencia Estatal de Investigación (MCIN/AEI / 10.13039/501100011033).
En este artículo, realizado en colaboración con investigadores del Politecnico di Milano, la ETH Zürich y la Lund University, exploramos un enfoque innovador para generar pulsos de attosegundo aislados utilizando una celda de gas semi-infinita. Tradicionalmente, los experimentos que generan estos pulsos extremadamente breves utilizan jets de gas o celdas de gas cortas a altas presiones, lo que garantiza el ajuste de fase necesario para la generación eficiente de armónicos de orden alto. Sin embargo, no se han utilizado medios más largos y de baja presión debido a las dificultades que plantean para lograr un buen ajuste de fase durante una distancia tan larga, lo que a menudo se traduce en resultados menos efectivos.
Nuestro trabajo desafía esta visión convencional al demostrar que es posible generar pulsos de attosegundo aislados de manera eficiente en una configuración de medio extenso, como una celda semi-infinita (SIGC) rellena con un gas noble a baja presión. Nuestros resultados demuestran que el campo infrarrojo incidente, durante su propagación no lineal a través de la SIGC, crea un canal de plasma en la parte final que juega un papel crucial al auto-regular la estructura espaciotemporal del mismo y facilitar las condiciones de ajuste de fase necesarias para producir estos pulsos de attosegundo aislados.
Los experimentos, realizados por nuestros colaboradores del Politecnico di Milano, han logrado caracterizar, por primera vez y de forma clara en un medio extenso, pulsos aislados con una duración de 180 attosegundos y un espectro continuo en el rango de energía de 20-45 eV, lo que los hace muy útiles para experimentos de espectroscopia ultrarrápida.
Apoyando a los experimentos, presentamos simulaciones detalladas desarrolladas por el equipo de la Universidad de Salamanca con las que se comprenden mejor los mecanismos involucrados. Estas simulaciones, que combinan la dinámica cuántica a nivel atómico del proceso de generación de armónicos con la propagación no lineal del pulso láser incidente, confirman los hallazgos experimentales. Uno de los aspectos más importantes que observamos es que el aumento gradual de la presión del gas en la celda crea una ventana temporal de ajuste de fase durante la cual la emisión de pulsos de attosegundo es especialmente eficaz. A medida que aumenta la presión, esta ventana se reduce, lo que permite la generación de un solo pulso de attosegundo en medio ciclo del láser incidente.
En resumen, nuestro trabajo demuestra que las configuraciones de medios largos, como la celda de gas semi-infinita, no solo son viables para la generación de pulsos de attosegundo aislados, sino que, bajo las condiciones adecuadas, pueden superar algunas de las limitaciones tradicionales de los medios cortos, lo que abre nuevas posibilidades para experimentos que requieren una resolución temporal extremadamente alta. Este avance podría tener aplicaciones en campos como la espectroscopía ultrarrápida y los estudios de dinámica electrónica en materiales complejos.
Más información en:
Vismarra, M. F. Galán, D. Mocci, L. Colaizzi, V. W. Segundo, R. Boyero-García, J. Serrano, E. C. Jarque, M. Pini, L. Mai, Y. Wu, H. J. Wörner, E. Appi, C. L. Arnold, M. Reduzzi, M. Lucchini, J. San Roman, M. Nisoli, C. Hernández-García, and R. Borrego-Varillas, “Isolated attosecond pulse generation in a semi-infinite gas cell driven by time-gated phase matching,” Light Sci. Appl. 13, 197 (2024). https://doi.org/10.1038/s41377-024-01564-5
En este trabajo exploramos un nuevo enfoque teórico para mejorar la compresión de pulsos láser ultracortos en fibras huecas rellenas de gas. Estos pulsos son esenciales en la ciencia ultrarrápida, donde se utilizan para estudiar dinámicas atómicas y moleculares en intervalos de tiempo extremadamente cortos. Sin embargo, comprimir estos pulsos a duraciones muy breves sin que aparezcan estructuras secundarias (pre-pulsos y/o post-pulsos) relevantes es un desafío técnico considerable.
Para enfrentar este reto, aplicamos un método llamado «propagación no lineal inversa», que nos permite predecir la forma ideal del pulso de entrada para lograr un pulso comprimido óptimo a la salida. La clave de este enfoque es que, en lugar de diseñar directamente el pulso de entrada, simulamos cómo sería un pulso ideal a la salida y revertimos su propagación en la fibra para determinar qué características debe tener el pulso inicial.
El proceso de compresión de pulsos normalmente implica utilizar un capilar hueco relleno de gas en el que se acopla un pulso láser para ensanchar su espectro durante la propagación debido, principalmente, a la auto-modulación de fase, un efecto no lineal que genera nuevas frecuencias de manera muy eficaz. Luego, la fase del nuevo espectro obtenido a la salida del capilar se ajusta en un compresor externo, compuesto por elementos dispersivos, para acortar la duración temporal del pulso. El problema es que los pulsos comprimidos suelen presentar estructuras secundarias no deseadas, como picos adicionales que distorsionan la forma del pulso. Nuestro método permite diseñar un pulso de entrada que minimice o elimine estas estructuras secundarias.
Uno de los descubrimientos más interesantes es que el pulso ideal que predice la técnica de propagación inversa tiene un perfil característico: su espectro siempre presenta pequeñas modulaciones en torno al pico principal. Nuestras simulaciones demuestran que estas modulaciones espectrales iniciales permiten compensar los efectos no lineales que ocurren dentro del capilar durante la propagación del pulso para producir el pulso limpio a la salida.
El método de propagación inversa no es nuevo, pero su aplicación en este contexto presenta desafíos particulares debido a las pérdidas de energía elevadas de las fibras huecas y a las simetrías de la ecuación que describe la propagación no lineal de pulsos ultracortos. A pesar de estas complicaciones, demostramos que es posible revertir numéricamente la propagación del pulso y predecir de manera precisa las características del pulso de entrada necesario para obtener una compresión óptima.
Además, nuestro estudio resalta la gran sensibilidad del proceso de compresión a pequeños cambios en el perfil de fase y la amplitud del pulso de entrada. Incluso ligeras variaciones en la fase o amplitud inicial pueden llevar a resultados significativamente diferentes en la salida, lo que subraya la importancia de controlar ambos aspectos en el diseño de experimentos.
En resumen, este trabajo propone una nueva herramienta teórica que puede guiar el diseño de experimentos de compresión de pulsos ultracortos en laboratorios. Si bien aún es necesario validar experimentalmente algunos de nuestros resultados, creemos que este método abre la puerta a generar pulsos ultracortos y limpios que podrían mejorar aplicaciones en espectroscopía ultrarrápida, física de campos intensos y otras áreas de la ciencia ultrarrápida.
Más información en:
F. Galán, E. C. Jarque, and J. San Roman, “Reverse design of the ideal pulse for hollow capillary fiber post-compression schemes,” Phys. Rev. Res. 6(2), 023111 (2024). https://doi.org/10.1103/PhysRevResearch.6.023111
Gonçalo Figueira del Departamento de Física & GoLP/IPFN del Instituto Superior Técnico en Lisboa (Portugal), impartirá el seminario titulado «Ultrafast laser research at IST Lisbon« el próximo 24 de octubre a las 13:00.
El seminario tendrá lugar en el aula V del Edificio Trilingüe en la Universidad de Salamanca.
Thierry Ruchon del Groupe Attophysique del CEA-LIDyL Laboratory de la Université Paris-Saclay, impartirá el seminario titulado «High Harmonic Generation with Two Non-Collinear Drivers: A Unique Gateway to Extreme Nonlinear Phenomena« el próximo 8 de octubre a las 13:00.
El seminario tendrá lugar en el aula V del Edificio Trilingüe en la Universidad de Salamanca.
