Los investigadores de la Universidad de Rochester están estableciendo un nuevo estándar cuando se trata de producir pulsos láser ultrarrápidos en una gama más amplia de longitudes de onda que las fuentes láser tradicionales.
en trabajo publicado en Cartas de revisión física , William Renninger, profesor asistente de óptica, junto con miembros de su laboratorio, describen un nuevo dispositivo, llamado "resonador Kerr de solitón de pulso estirado", que mejora el rendimiento de pulsos láser ultrarrápidos. El trabajo tiene importantes implicaciones parauna gama de aplicaciones biomédicas y de ingeniería, que incluyen espectroscopia, síntesis de frecuencia, rango de distancia, generación de pulsos y otras.
El dispositivo crea un pulso láser ultrarrápido, del orden de femtosegundos, o una cuadrillonésima de segundo, que se libera de los límites físicos endémicos de las fuentes de luz láser, lo que los científicos llaman ganancia láser, y los límitesde las longitudes de onda de las fuentes.
"En pocas palabras, este es el pulso más corto jamás obtenido de una fuente de fibra sin ganancia", dice Renninger.
Renninger y su equipo de investigadores graduados y asociados postdoctorales mejoraron los resonadores Kerr, una nueva y emocionante alternativa para generar pulsos láser de femtosegundos que han sido objeto de una investigación considerable.
El laboratorio superó el desafío de la duración del pulso en otras versiones de resonadores Kerr al descubrir un nuevo solitón, una ráfaga corta o envolvente localizada de una onda, que mantiene su forma mientras se propaga a una velocidad constante. Los solitones generados en Renningerdispositivo difieren de los solitones en otros resonadores Kerr, específicamente en la forma y el comportamiento de los pulsos de estiramiento que crean.
"Es estable en el sentido de que sigue repitiendo lo mismo una y otra vez, haciéndose más largo, luego más corto, más largo y luego más corto", dice Renninger.
Los pulsos "presentan un amplio ancho de banda espectral y una duración de pulso comprimido de 210 femtosegundos, que es la duración de pulso más corta observada hasta la fecha en los resonadores Kerr de fibra", afirman los investigadores en el artículo.
El autor principal, Xue Dong, es investigador asociado graduado en el laboratorio de Renninger. Además de Renninger, otros coautores son Qian Yang y Christopher Spiess, también investigadores asociados graduados en el laboratorio, y Victor Bucklew, un ex asociado postdoctoral en el laboratorio.
El estudio fue financiado en parte por el Fondo de Desarrollo de Tecnología de la Universidad, un Premio de Investigación de la Universidad y por los Institutos Nacionales de Salud. Hay una patente pendiente. Las partes interesadas pueden comunicarse con Curtis Broadbent, gerente de licencias de URVentures, para obtener la licencia de la tecnología.
Haciendo más accesibles los láseres ultrarrápidos
Renninger, un experto en la creación de fuentes para láseres de femtosegundo, recibió su licenciatura y doctorado en física aplicada de la Universidad de Cornell. Antes de unirse al Instituto de Óptica, fue un asociado postdoctoral y un científico investigador asociado en el Departamento de Física Aplicada enUniversidad de Yale.
Recientemente recibió un premio CAREER de la National Science Foundation, que incluye fondos para crear acceso de código abierto a la información para diseñar y crear fuentes láser avanzadas que generen pulsos de femtosegundos.
"Ahora hay productos comerciales, pero son muy caros. Son prohibitivos para muchos grupos de investigación con presupuestos limitados para equipos", dice Renninger.
Gran parte del costo corresponde a la experiencia, no a los componentes, por lo que su grupo utilizará parte de los fondos de CAREER para brindar consultoría a grupos de investigación en universidades más pequeñas sobre cómo diseñar y construir láseres de femtosegundos para investigación básica.
"El objetivo final es tener una guía de diseño publicada en nuestro sitio web para todos", dice Renninger.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Rochester . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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