Una ilustración del resonador Kerr de fibra óptica, que los investigadores de Rochester utilizaron con un filtro espectral para crear pulsos de láser muy chirriantes. El patrón de arco iris en primer plano muestra cómo los colores de un pulso láser chirriante se separan en el tiempo. Crédito:Universidad de Rochester / Michael Osadciw
El Premio Nobel de Física 2018 fue compartido por investigadores que fueron pioneros en una técnica para crear ultracortos, pulsos láser de energía extremadamente alta en la Universidad de Rochester.
Ahora, los investigadores del Instituto de Óptica de la Universidad han producido esos mismos pulsos de alta potencia, conocidos como pulsos de chirrido, de una manera que funciona incluso con una calidad relativamente baja, equipo económico. El nuevo trabajo podría allanar el camino para:
En un papel en Optica , Los investigadores describen la primera demostración de pulsos muy chirriantes creados mediante el uso de un filtro espectral en un resonador Kerr, un tipo de cavidad óptica simple que funciona sin amplificación. Estas cavidades han despertado un gran interés entre los investigadores porque pueden soportar "una gran cantidad de comportamientos complicados que incluyen ráfagas de luz de banda ancha útiles, "dice el coautor William Renninger, profesor asistente de óptica.
Al agregar el filtro espectral, los investigadores pueden manipular un pulso láser en el resonador para ampliar su frente de onda separando los colores del rayo.
El nuevo método es ventajoso porque "a medida que amplía el pulso, estás reduciendo el pico del pulso, y eso significa que luego puede poner más energía general en él antes de que alcance un pico de potencia alto que cause problemas, "Dice Renninger.
El nuevo trabajo está relacionado con el enfoque utilizado por los premios Nobel Donna Strickland '89 (Ph.D.) y Gerard Mourou, quienes ayudaron a marcar el comienzo de una revolución en el uso de la tecnología láser cuando fueron pioneros en la amplificación de pulso chirriante mientras realizaban una investigación en el Laboratorio de Energética Láser de la Universidad.
El trabajo aprovecha la forma en que se dispersa la luz a su paso por las cavidades ópticas. La mayoría de las cavidades previas requieren una dispersión "anómala" rara, lo que significa que la luz azul viaja más rápido que la luz roja.
Sin embargo, los pulsos chirriantes viven en cavidades de dispersión "normales" en las que la luz roja viaja más rápido. La dispersión se llama "normal" porque es el caso mucho más común, lo que aumentará enormemente el número de cavidades que pueden generar pulsos.
Las caries anteriores también están diseñadas para tener menos del uno por ciento de pérdida, mientras que los pulsos chirriantes pueden sobrevivir en la cavidad a pesar de una pérdida de energía muy alta. "Estamos mostrando pulsos chirriantes que permanecen estables incluso con más del 90 por ciento de pérdida de energía, que realmente desafía la sabiduría convencional, "Dice Renninger.
"Con un filtro espectral simple, ahora estamos usando la pérdida para generar pulsos en sistemas de dispersión normal y con pérdida. Entonces, además de un mejor rendimiento energético, realmente abre qué tipo de sistemas se pueden utilizar ".
Otros colaboradores incluyen al autor principal Christopher Spiess, Qiang Yang, y Xue Dong, todos los asistentes de investigación graduados actuales y anteriores en el laboratorio de Renninger, y Victor Bucklew, un ex asociado postdoctoral en el laboratorio.
"Estamos muy orgullosos de este periódico, ", Dice Renninger." Ha tardado mucho en llegar ".
