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Conformado de pulsos en láseres de fibra con bloqueo de modo

Un grupo de científicos financiado por la Unión Europea ha demostrado por primera vez tres modos de pulsos distintos, todos ellos obtenidos con un solo sistema de láser, sin aplicar ningún cambio en la cavidad resonante del láser.
Conformado de pulsos en láseres de fibra con bloqueo de modo
Las técnicas para generar formas de onda de láser especializadas han contribuido a avanzar de forma importante en áreas científicas como las comunicaciones de ultra alta velocidad y el procesamiento óptico de señales. Sin embargo, los métodos habituales requieren ajustar manualmente los parámetros físicos de la cavidad láser.

El proyecto ULTRAFIL (Ultra-short pulse fibre laser technology), financiado por la Unión Europea, introdujo un método nuevo para controlar la salida de un sistema de láser mediante software, de modo que fuese posible cambiar entre modos con bloqueo de modo mediante la programación de la dispersión y el ancho de banda de un filtro interior a una cavidad, un solitón controlado por dispersión y un solitón disipativo.

El bloqueo de modo es una técnica mediante la cual se consigue que un láser de fibra genere pulsos de luz de duración sumamente breve, del orden de picosegundos e incluso femtosegundos. Con este fin, se establece una relación de fase fija entre los modos longitudinales de la cavidad resonante del láser.

En el láser de modo bloqueado, los investigadores utilizaron los efectos de ganancia/pérdida, dispersión (dependencia de la velocidad de las ondas con la frecuencia) y la no-linealidad para conformar los pulsos generados. Además, la dinámica de la luz se manipuló minuciosamente para obtener distintas formas de bloqueo de modos.

La generación y la evolución de los distintos regímenes de pulsos de láser en el interior de la cavidad se confirmaron mediante análisis numérico. En particular, el equipo de ULTRAFIL llevó a cabo una serie de simulaciones numéricas para reproducir las distintas evoluciones de pulsos no lineales en el interior de la cavidad resonante.

La nueva técnica de conformado espectral de pulsos en láseres de fibra con modo bloqueado presenta muchas posibilidades. Podría ofrecer un alto nivel de control sobre la salida de los láseres de fibra ultrarrápidos, a diferencia de los métodos tradicionales que se utilizan para regular el mecanismo de formación de pulsos en láseres de fibra controlados por dispersión.

ULTRAFIL ha abierto el camino hacia las aplicaciones de láseres de fibras ultrarrápidos para procesamiento digital de señales y comunicaciones ópticas de alta velocidad. Las fuentes de láser ultrarrápidas y versátiles capaces de emitir distintos tipos de ondas no lineales selectivamente se podrían utilizar en otras áreas científicas.

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Palabras clave

Conformado del haz, láseres de fibra, cavidad resonante, ULTRAFIL, solitón disipativo
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