EL LÁSER, LA LUZ DE NUESTRO TIEMPO
sidad de Rochester, en Nueva York, surgió una idea alternativa que iba a revolucionar los amplificadores láser. La idea era muy simple: para evitar el umbral
de daño del amplificador, en lugar de abrir el haz en dirección transversal (es
decir, pasar a un haz con mayor sección) se puede abrirlo en dirección longitudinal (es decir, pasar a un pulso de mayor duración temporal).
En vez de amplificar los pulsos ultracortos directamente, éstos fueron alargados mediante sistemas ópticos denominados estiradores de pulsos, obteniendo pulsos mucho más largos (100.000 veces o más que la duración original).
Para estirar temporalmente un pulso ultracorto se recurre a la dispersión cromática. Como se ha visto anteriormente, los pulsos cortos necesitan de espectros
amplios para poder ser producidos y, además, que todas las frecuencias estén
en fase, es decir, que viajen a la vez. Cuando esta situación ocurre, el pulso es
el menor posible para un cierto contenido espectral. Sin embargo, si las frecuencias no viajan a la vez, el pulso comienza a ser más largo, debido a la dispersión
de sus diversas componentes cromáticas (lo que se conoce en inglés como
chirp; una posible traducción al castellano sería trino, dado que la frecuencia
de oscilación de la luz durante el pulso no sería constante, sino que variaría, a
semejanza de lo que ocurre durante el canto de un ave).
El retardo de unas frecuencias del pulso frente a otras puede obtenerse
de varias formas. Por un lado, todo material presenta un mayor o menor grado
de dispersión cromática, es decir, la velocidad de la luz propagándose a través
de él es diferente en función de su frecuencia. Así, consideremos un pulso ultracorto mínimo que atraviesa un material dispersivo. Contiene luz oscilando a frecuencias diferentes que llegan al material a la vez. Cuando atraviese el medio,
comenzará a observarse un retardo entre la luz que oscila a diferentes frecuencias, debido a la diferente velocidad de propagación por el material. Ello provoca un estiramiento temporal del pulso. Otra posibilidad, empleando el mismo
concepto de estiramiento por diferencias en la propagación de las diversas frecuencias contenidas en el pulso, consiste en diseñar sistemas ópticos en los que
se separen espacialmente las frecuencias (por ejemplo con prismas o redes de
difracción). Éstas efectúan recorridos diferentes y luego vuelvan a ser recombinadas. El resultado final de estos sistemas siempre ha de ser un fuerte estiramiento del pulso debido al retraso (o adelanto) de sus diversas componentes
espectrales
Al aumentar la duración temporal de un pulso inicial un cierto factor, la
potencia pico del mismo disminuirá en la misma proporción. Así, se introducirá
un ensanchamiento temporal suficiente para que la potencia pico se sitúe bastante por debajo de los umbrales de daño de los elementos del sistema. Estos
pulsos estirados pasan entonces por los cristales amplificadores, aumentando
su energía hasta los niveles requeridos. Finalmente se deshace el estiramiento
de los pulsos mediante un sistema óptico conocido como compresor de pulsos,
que en esencia es igual al estirador, con la salvedad de que su efecto es el contrario (las componentes espectrales antes retrasadas son ahora las que llegarían
antes, y viceversa), compensando el estiramiento y obteniendo finalmente pul-
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