Generación, caracterización y aplicaciones de pulsos láser ultracortos

Se presenta el diseño y construcción de un láser de Titanio-Zafiro de pulsos ultracortos, sus sistemas de monitoreo y se explican los efectos principales que contribuyen a su funcionamiento pulsado. El láser construido emite pulsos de 50 a 100 fs de duración a una frecuencia de repetición de 90 MHz, con un ancho espectral de entre 20 y 50 nm centrado alrededor de los 800 nm y con una potencia media de 400 mW aproximadamente. Se describe una cavidad láser del Ti:Za modificada que emite pulsos cinco veces más energéticos que la cavidad convencional y a una frecuencia de repetición cinco veces más baja. También se presenta un diseño de un amplificador multipasaje tipo corbata de moño girada para la amplificación de los pulsos de láser de Ti:Za, y se analiza su desempeño a partir de un modelo teórico simple. Se expone el montaje experimental del mismo y se presentan las pruebas realizadas. Asimismo, se detalla la construcción y características de un láser construido para bombear la etapa amplificadora. El mismo consiste en un Nd:YAG, pulsado por la técnica de modulación de perdidas, doblado intracavidad que emite pulsos de 25 ns de duración a 4 kHz y con una potencia media de 160mW a 532 nm. Se explica un método para introducir variaciones rápidas de camino óptico y un sistema óptico para monitorearlo. Como resultado de la implementación experimental, se muestra la generación de retardos del orden de los 100 ps a una frecuencia de 10 Hz. Finalmente se presenta una nueva técnica para la caracterización de pulsos ultracortos en fase y amplitud. La técnica, denominada DGDOM, mide en forma directa el retardo de grupo de las componentes de frecuencia de un pulso ultracorto. DGDOM es demostrado a partir de un desarrollo teórico, es probado a partir de simulaciones numéricas y validado en forma experimental