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El presidente de la Junta de Castilla y León se reúne con investigadores del programa del Consejo Europeo de Investigación

El lunes 18 de marzo, el presidente de la Junta de Castilla y León, Alfonso Fernández Mañueco, sostuvo una reunión con siete de los nueve investigadores de la región seleccionados en el programa ERC (Consejo Europeo de Investigación), entre los cuales figura Carlos Hernández García, integrante del Grupo ALF – USAL e investigador principal del proyecto Attostructura.

La noticia ha sido ampliamente difundida por varios medios de comunicación, quienes han emitido notas de prensa al respecto

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OP Sesión – Random Lasers: Controlling their spectra persistence 

Pedro Moronta del Instituto de Ciencias de Materiales de Madrid (ICMM), impartirá el seminario titulado «Random lasers: controlling their spectral persistence» el viernes, 22 de marzo a las 13:00.

El seminario se llevará a cabo en el salón II del Edificio Trilingüe de la Universidad de Salamanca.

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Investigadores del grupo ALF – USAL participan en el congreso HILAS

Investigadores del grupo ALF de la USAL, incluyendo a Carlos Hernández García, Marina Fernández Galán y Rodrigo Hernández Martín, participaron en el congreso de High-Intensity Lasers and High-Field Phenomena (HILAS), que tuvo lugar del 12 al 14 de marzo en Viena.

HILAS sirve como una plataforma destacada para que científicos e investigadores exploren avances de vanguardia y descubrimientos en el campo de los láseres de alta intensidad y los fenómenos de campo alto. El congreso proporciona un espacio para discusiones, presentaciones y colaboraciones entre expertos en diversas disciplinas, incluyendo física, óptica, ingeniería y ciencia de materiales. A través de discursos principales, sesiones de paneles y talleres, HILAS facilita el intercambio de conocimientos y fomenta la innovación en este campo en constante evolución.

Se han presentado los siguientes trabajos:

  • Simulating Macroscopic High-order Harmonic Generation Driven by Structured Laser Beams Using Artificial Intelligence, Carlos Hernandez-Garcia; Universidad de Salamanca, Spain.
    • Employing artificial intelligence, we integrate microscopic quantum computations based on the time dependent Schrödinger equation with macroscopic physics, to unveil hidden signatures in the ultrafast electronic dynamics of high-order harmonic generation by structured laser beams.
  • Compact Generation of Isolated Attosecond Pulses Driven by Self-compressed Subcycle Waveforms, Marina F. Galán1, Javier Serrano1, Enrique Conejero Jarque1, Rocío Borrego-Varillas2, Matteo Lucchini3, Maurizio Reduzzi3 , Mauro Nisoli3 , Christian Brahms4, John C. Travers4, Carlos Hernandez-Garcia1, Julio San Roman1; 1 Universidad de Salamanca, Spain; 2 IFN-CNR, Italy; 3 Politecnico di Milano, Italy; 4 Heriot-Watt University, United Kingdom.

We theoretically demonstrate a compact and robust scheme for the direct generation of extreme ultraviolet isolated attosecond pulses from high-order harmonics driven by self-compressed subcycle waveforms produced in a gas-filled hollow capillary fiber.

  • Generation of high-order harmonic spatiotemporal optical vortices, Rodrigo Martín Hernández1,2, Guan Gui3, Luis Plaja1,2, Henry K. Kapteyn3, Margaret M. Murnane3, Miguel A. Porras4, Chen-Ting Liao3,5, Carlos Hernandez-Garcia1,2; 1 Grupo de Investigación en Aplicaciones del Láser y Fotónica. Departamento de Física Aplicada, Universidad de Salamanca, Spain; 2 Unidad de Excelencia en Luz y Materia Estructuradas (LUMES), Universidad de Salamanca, Spain; 3 JILA and Department of Physics, University of Colorado and NIST, USA; 4 Grupo de Sistemas Complejos, ETSIME, Universidad Politécnica de Madrid, Spain; 5 Department of Physics, Indiana University, USA.

We theoretically and experimentally demonstrate the generation of high-topological charge, extreme-ultraviolet (EUV) spatiotemporal optical vortices (STOV) from high-order harmonic generation. EUV-STOVs are unique structured light tools for exploring ultrafast topological laser-matter interactions.

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CSI Zamora-Salamanca: reconstruyendo pulsos vectoriales con amplitude swing

Caracterizar temporalmente pulsos láser ultracortos (en la escala del femtosegundo, i.e., 10-15 segundos) es como reconstruir la escena de un crimen: los pulsos de luz son tan rápidos que no podemos pillarlos in fraganti, sólo podemos reconstruirlos a partir de las pistas que nos dejan.

Típicamente se trabaja con pulsos escalares polarizados linealmente, en los que el estado de polarización es constante en el tiempo (la polarización hace referencia a la trayectoria que describe la luz en el plano transversal). Para identificar a este tipo de pulsos, se necesita conocer su amplitud o intensidad y su fase. Existe otro tipo de pulsos en los que la polarización varía temporalmente, conocidos como pulsos vectoriales. Éstos son más complejos que los escalares, y necesitamos conocer la amplitud y fase de sus dos componentes, y la fase relativa entre ellas. Si identificar un pulso escalar es equivalente a identificar a un criminal, conocer un pulso vectorial sería equivalente a conocer a una banda compuesta por dos criminales, y, además, la relación que existe entre ellos.

Un tipo de técnicas de caracterización se basan en medir el espectro de una señal no lineal mientras el pulso sufre algún tipo de modificación. En la técnica amplitude swing (a-swing), desarrollada por investigadores del grupo ALF, se generan dos réplicas del pulso a medir, retardadas temporalmente entre sí, y se mide el espectro de segundo armónico (se dobla la frecuencia) para distintas amplitudes relativas de dichas réplicas. Así, se obtiene una traza bidimensional (un mapa en el que el color representa la intensidad), que es como una huella dactilar del pulso. En algunas técnicas se dan ambigüedades, es decir, dos pulsos distintos generan la misma traza, como si dos personas tuvieran la misma huella dactilar. Mediante algoritmos, se pueden extraer la información del pulso que genera la traza (nuestra pista).

La mayoría de las técnicas sólo permiten caracterizar pulsos escalares. Si queremos reconstruir un pulso vectorial con una de estas técnicas necesitamos varias trazas, es decir, varias huellas. Por el contrario, una única traza de a-swing contiene la información necesaria para identificar un pulso vectorial. Además, estas trazas se obtienen con un montaje en línea, compacto y versátil.

En este trabajo, analizamos las trazas de a-swing analítica y numéricamente para estudiar cómo se codifica la información de los pulsos vectoriales, y desarrollamos una estrategia para extraerla. Ésta se aplica a trazas simuladas y experimentales, demostrando que se puede reconstruir un pulso vectorial a partir de su traza a-swing. Si no quieren ser cazados, deberán evitar dejar este tipo de huellas…

Más información en: 

Cristian Barbero, Benjamín Alonso, and Íñigo J. Sola, «Characterization of ultrashort vector pulses from a single amplitude swing measurement,» Opt. Express 32, 10862-10873 (2024) https://doi.org/10.1364/OE.515198
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Attociencia

Los destellos de luz más rápidos que podemos producir de forma controlada no duran mas que unas cuantas trillonésimas de segundo o, lo que es lo mismo, unos cuantos attosegundos. Con ellos podemos observar cómo se desarrollan los procesos electrónicos en los átomos y moléculas. La attofísica ha emergido como un nuevo ámbito en el estudio de la naturaleza, pero ¿cómo hemos llegado hasta aquí? Este artículo narra el esfuerzo colectivo para llegar a producir pulsos de luz de duraciones progresivamente más cortas, merecedor del Premio Nobel de Física del año 2023. Una apasionante historia jalonada de hitos, cambios de paradigma e inspiración que nos proporciona un nuevo relato sobre el apasionante desarrollo del progreso científico. 

Más información en:
L. Plaja, «Attociencia», Revista Española de Física 37-4, 49 (2023) 

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Celebración de la reunión inaugural de la red FASLIGHT

Aunque en funcionamiento desde junio de 2023, la red FASLIGHT (RED2022-134391-T) ha comenzado oficialmente su trayectoria con la celebración de su reunión inaugural.

La reunión tuvo lugar los días 18 y 19 de enero de 2024 en la Facultad de Física de la Universidad de Salamanca, reuniendo a más de 65 investigadores de los 15 nodos que conforman la red.

Durante el evento, los representantes de cada uno de los nodos presentaron sus trabajos, líneas de investigación, recursos y propuestas de colaboración dentro de la red. Casi 30 estudiantes de doctorado de cada uno de los nodos presentaron sus trabajos en formato de póster en sesiones organizadas para este propósito.

La noticia de la realización de la reunión inaugural de la red fue publicada en varios medios locales, incluido el servicio de comunicación de la Universidad de Salamanca.

Puedes consultar las fotografias realizadas durante el evento en la pagina web de la red FASLIGHT.

 
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OP Sesión – Polarization controlled orbital angular momentum operations in nonlinear wave mixing

Antonio Zelaquett Koury de la Universidad Federal Fluminense en Brasil, impartirá el seminario titulado «Polarization controlled orbital angular momentum operations in nonlinear wave mixing» el próximo 17 de enero a las 12:30.

El seminario tendrá lugar en el aula VII del Edificio Trilingüe en la Universidad de Salamanca. 

Resumen: We investigate nonlinear wave mixing processes induced by transversely structured light beams. The interplay between different photonic degrees of freedom determines the structure of the fields generated by the nonlinear processes. In birefringent media, the nonlinear interaction can be directly affected by the polarization of the interacting beams. For example, in Type-II second harmonic generation, this interplay allows for polarization-controlled switching between different orbital angular momentum (OAM) operations. It can also be used for spin-to-orbital angular momentum transfer. Moreover, either in birefringent or isotropic media, a less intuitive interplay occurs between radial and angular degrees of freedom of paraxial modes undergoing nonlinear propagation. This radial-angular coupling leads to interesting chiral relationships that will be discussed.

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La Fundación BBVA se hace eco del Premio ICO de la Comisión Internacional de Óptica otorgado a Carlos Hernández García

La Fundación BBVA publica en su web  la noticia del reconocimiento recibido por Carlos Hernández – García y la concesión por parte de la Comisión Internacional de Óptica del Premio ICO

El Premio ICO se otorga anualmente a una persona que haya realizado una contribución notable al área de investigación de la óptica antes de los 40 años. 

El jurado del premio ha destacado las contribuciones “trascendentales” de Hernández García a la teoría y el modelado de la generación de armónicos de alto orden mediante luz láser, una herramienta esencial para manipular las propiedades más básicas de la luz que ha propiciado avances importantes en el campo de la nanotecnología.

Se puede consultar la nota de prensa completa en la web de la Fundación BBVA

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OP Sesión – Otra forma de mirar. Una nueva línea de investigación en Microscopía No Lineal

Ignacio López Quintás del Grupo de Aplicaciones del Láser y Fotónica de la Universidad de Salamanca, impartirá el seminario titulado «Otra forma de mirar. Una nueva línea de investigación en microscopía no lineal» el próximo 18 de diciembre a las 13:00.

El seminario tendrá lugar en el aula VII del Edificio Trilingüe en la Universidad de Salamanca. 

Resumen: El desarrollo de la microscopía siempre ha buscado nuevas formas de observar la naturaleza para obtener información sobre objetos cada vez más pequeños. En esa búsqueda, surge la microscopía no lineal, que gracias al desarrollo de los pulsos láser ultracortos y ultraintensos permite observar la materia de una forma distinta. Esta técnica, gracias a su carácter confocal, permite estudiar muestras con una alta resolución espacial y proporciona información muy valiosa en campos como la biología. En el Grupo de Investigación en Aplicaciones del Láser y Fotónica de la USAL, hemos desarrollado recientemente una nueva línea de investigación basada en la microscopía no lineal. En esta charla se presentarán los conceptos básicos de esta técnica y los avances en el desarrollo de un microscopio no lineal construido íntegramente en nuestro laboratorio, así como los primeros resultados aplicados al estudio del microprocesado láser en cristales de gran interés en el campo de la Óptica.

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Desencadenando dinámicas magnéticas ultrarrápidas usando luz estructurada

En las últimas décadas ha surgido un gran interés en la posibilidad de controlar las propiedades magnéticas de muestras materiales en tamaños nanométricos, con el objetivo primordial de desarrollar memorias de alta densidad, ultrarrápidas y de bajo impacto energético. Desde finales de la década de los 90 se ha estudiado ampliamente la posibilidad de controlar, y específicamente de desmagnetizar, muestras magnéticas empleando pulsos láser en el rango de femtosegundos. Sin embargo, los tiempos característicos se ven limitados por los efectos térmicos, imponiendo restricciones al tiempo necesario para lograr la dinámica deseada.

Recientemente hemos estudiado la posibilidad de inducir un cambio (switching) en la magnetización usando exclusivamente un campo magnético polarizado circularmente. Este enfoque se basa en generar una dinámica no lineal en la magnetización inducida por un campo magnético circular, eludiendo las limitaciones impuestas por los efectos termodinámicos y abriendo la posibilidad de obtener efectos dinámicos en la magnetización en regímenes sub-femtosegundo. 

La obtención de un campo magnético circular ultrarrápido no es trivial, aunque gracias al gran zoo que componen los haces estructurados es, hoy en día, factible. Gracias a los denominados haces vectoriales, y en concreto a los que se encuentran polarizados acimutalmente, es posible obtener distribuciones de campo magnético aislado. Estos intrigantes haces presentan una estructura de intensidad en forma de anillo, anulándose el campo eléctrico en el centro de la distribución. Asombrosamente, en esta región espacial existe una contribución del campo magnético polarizado longitudinalmente, localmente aislado de la distribución del campo eléctrico. Empleando dos haces vectoriales polarizados acimutalmente y propagándose en una configuración no colineal, estando debidamente desfasados, en la región de intersección es posible generar dicho campo magnético circularmente polarizado en un espacio del tamaño de la muestra, región donde se podría estudiar esta dinámica magnética ultrarrápida y no lineal. 

Una vez más se demuestra cómo la luz estructurada se erige en una autentica navaja suiza para el estudio y control de todo tipo de procesos y en un amplio abanico de ámbitos del mundo de la física. 

Mas información en:

Sánchez-Tejerina, L., Martín-Hernández, R., Yanes, R., Plaja, L., López-Díaz, L., \& Hernández-García, C. (2023). All-optical nonlinear chiral ultrafast magnetization dynamics driven by circularly polarized magnetic fields. High Power Laser Science and Engineering, 11, E82. doi: 10.1017/hpl.2023.71
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