Joyas de plata de ley, oro rosa con diseños exclusivos, anillos, pendientes, pulseras… ¿de luz? Cual taller de alta bisutería, el grupo de investigación en Aplicaciones del Láser y Fotónica de la Universidad de Salamanca (ALF-USAL) centra sus esfuerzos en diseñar joyas de luz mediante la óptica no lineal. Joyas, no solo por su belleza en forma de láseres de alta frecuencia, sino por su utilidad para observar y controlar procesos aún desconocidos en la naturaleza. Y es que, el diseño de haces de luz láser coherentes y de alta frecuencia (hacia los rayos X) se ha convertido en una herramienta única para acceder a procesos que tienen lugar en tamaños muy pequeños (nanómetros) y en tiempos muy breves (trillonésimas de segundo).

La colaboración teórico-experimental entre los grupos ALF-USAL y el de los Profs. Murnane y Kapteyn de la Universidad de Colorado en Boulder (EE.UU.) viene desarrollando alta bisutería durante los últimos años. Tras generar anillos de alta frecuencia con propiedades nunca vistas hasta la fecha (ver referencias [1,2]), los investigadores han ido un paso más allá, adentrándose en el mundo de los collares. El diseño de un láser infrarrojo en forma de collar de perlas permite variar la frecuencia y la divergencia (o tamaño espacial) de los rayos X que se producen tras el proceso no lineal de generación de armónicos de orden alto. En este trabajo, publicado en la revista Science Advances, los investigadores demuestran además, que mediante el número de “perlas” del collar se puede calibrar el contenido espectral de estos láseres de rayos X. Un paso más en la alta bisutería con láseres que intenta ayudar a entender los procesos más breves de la naturaleza.

Más información en:

“Necklace-structured high harmonic generation for low-divergence, soft X-ray harmonic combs with tunable line spacing”, Laura Rego, Nathan J. Brooks, Quynh L. D. Nguyen, Julio San Román, Iona Binnie, Luis Plaja, Henry C. Kapteyn, Margaret M. Murnane, Carlos Hernández-García, Science Advances 8, eabj7380 (2022).

Referencias:

[1] “Generation of extreme-ultraviolet beams with time-varying orbital angular momentum”, Laura Rego, Kevin M Dorney, Nathan J Brooks, Quynh Nguyen, Chen-Ting Liao, Julio San Román, David E Couch, Allison Liu, Emilio Pisanty, Maciej Lewenstein, Luis Plaja, Henry C Kapteyn, Margaret M Murnane, Carlos Hernández-García,   Science 364, eaaw9486 (2019).

[2] “Controlling the polarization and vortex charge of attosecond high-harmonic beams via simultaneous spin-orbit momentum conservation”, Kevin M. Dorney, Laura Rego, Nathan J. Brooks, Julio San Román, Chen-Ting Liao, Jennifer L. Ellis, Dmitriy Zusin, Christian Gentry, Quynh L. Nguyen, Justin. M. Shaw, Antonio Picón, Luis Plaja, Henry C. Kapteyn, Margaret M. Murnane, Carlos Hernández-García, Nature Photonics 13, 123–130 (2019).