Impulsos de láser con elevado contraste temporal
Los osciladores capaces de generar impulsos de luz con una duración inferior a la milbillonésima parte de un segundo (es decir, un femtosegundo) y una energía superior a los 100 nanojulios resultan atractivos para numerosas aplicaciones. Aparte de las operaciones comunes de micromecanizado de materiales, surgen oportunidades emocionantes de cara a la realización de experimentos de física que exploren dominios nuevos, como la aceleración de haces de iones asistida por láser. No obstante, los impulsos de luz de los osciladores convencionales en estado sólido basados en el acoplamiento de modos con efecto lente de Kerr (Kerr lens mode-locking, KLM) se deben combinar con un sistema de amplificación a fin de que la energía del impulso sea la deseada, es decir, de unos pocos microjulios. En el proyecto SHARP han abordado el tema de la luz de fondo generada enfocando el vaciado de cavidad (cavity dumping) desde una perspectiva alternativa. La denominada «emisión espontánea amplificada» (ASE, amplified spontaneous emission) se debe mantener al mínimo posible, pues se trata de la principal fuente de alteraciones en las propiedades del blanco antes de la llegada del impulso principal. En el pasado se han utilizado moduladores acusto-ópticos para incrementar la energía que posee el impulso de láser en unos pocos órdenes de magnitud, pero esta opción va en detrimento de la frecuencia de repetición del oscilador. Investigadores del Laboratoire d'Optique Appliquée de Francia demostraron que es factible aumentar la eficacia del vaciado de cavidad si se usan células de Pockels. Una vez la cavidad láser se satura de energía, se conmutan las células de Pockels y se permite que salga la luz de la intracavidad, lo cual genera un impulso ultraintenso. Curiosamente, con este sistema electro-óptico de vaciado de cavidad, la energía del impulso de la intracavidad podría rebasar el límite actual de 30 nanojulios, que es la energía crítica para los dispositivos de vaciado de tipo acusto-óptico. Estos impulsos obtenidos por vaciado de cavidad, cuya energía es entre 10 y 100 veces superior y, lo que es más importante, cuya duración no se ve mermada de manera significativa, serían adecuados como impulsos generadores para el amplificador de sistemas de láser de alta energía. Por tanto, haría falta un incremento de menor magnitud para alcanzar la misma potencia y se reduciría la ASE. Los socios del proyecto SHARP recomiendan la realización de más investigaciones antes de abordar las inestabilidades provocadas por un exceso de no linealidades tipo Kerr.