CAPÍTULO 5: LÁSERES PULSADOS
la suma de los modos producirá una emisión aleatoria. Al igual que en el caso
del Q-switching, existen dos tipos de técnicas en función de la forma de actuación: activas y pasivas.
L
A
S
O
5.2.2.1. Técnicas activas para obtener mode-locking
Las técnicas activas de mode-locking consisten en introducir un sistema
que permita modular la luz dentro de la cavidad resonante. A diferencia del Qswitching, aquí la modulación tiene que tener un período de repetición sincronizado con el tiempo que tarda la luz en dar una vuelta a la cavidad. Para ello
se puede utilizar un modulador acustoóptico controlado externamente, que
fuerza a que los modos oscilen en fase.
5.2.2.2. Técnicas pasivas para obtener mode-locking
Análogamente al caso del Q-switching, los métodos pasivos también utilizan principalmente materiales absorbentes saturables, aunque hay otras técnicas basadas en efectos ópticos no lineales (Kerr). La inclusión de un
absorbente saturable tiene como efecto la supresión de la emisión excepto
cuando, de manera aleatoria, aparece un pico inicial de intensidad. A dicho
pico se le permite la circulación por la cavidad y la consiguiente amplificación
tras sus diversos pasos por el medio activo, mientras que la luz menos intensa seguirá siendo eliminada por el absorbente. El pico de intensidad será privilegiado
una y otra vez tras sus pasos por el absorbente saturable y el medio activo.
Cuando un láser oscila en régimen de mode-locking hay un solo pulso muy corto
recorriendo la cavidad. En el momento en que ese pulso llegue al espejo de salida, una parte de él es emitida al exterior. Hasta que no vuelve a dar otra vuelta
completa a la cavidad no vuelve a haber emisión. Tras múltiples vueltas por la
cavidad se emite un tren de pulsos ultracortos cuya tasa de repetición viene
dada por una vuelta completa a la cavidad.
Una vez que se tiene el pulso más corto posible mediante las técnicas
mencionadas para un medio activo con una anchura espectral determinada,
existen métodos adicionales para reducir aún más la duración de los pulsos conseguidos. Una primera técnica consiste en producir procesos no lineales de
orden bajo que generan nuevas frecuencias y aumentan la anchura espectral,
pudiendo acortar los pulsos. Otra técnica utiliza generación de armónicos de
orden elevado —la cual se verá en el Cap. 10— para llegar al límite actual de
un pulso de luz de aproximadamente 100 attosegundos de duración.
C A
N
A
M
L A
A
S
L
A
S
O
C A
N
A
M
A
El desarrollo de técnicas de emisión
L de pulsos de luz cada vez más cortos
A
S
lleva aparejado el problema de su caracterización. Hasta la invención del Q-
5.3. Medida de pulsos ultracortos
switching, la Electrónica proveía de métodos de caracterización suficientemente rápidos. Los fotodetectores y osciloscopios pueden llegar a resoluciones
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