En óptica , la conformación de pulsos de femtosegundos se refiere a manipulaciones con el perfil temporal de un pulso láser ultracorto . La conformación de pulsos se puede utilizar para acortar/alargar la duración del pulso óptico o para generar pulsos complejos.
La generación de secuencias de pulsos ópticos ultracortos es clave para realizar redes ópticas de velocidad ultraalta, sistemas de acceso múltiple por división de código óptico (OCDMA), activación y monitoreo de reacciones químicas y biológicas, etc. Según los requisitos, los formadores de pulsos pueden diseñarse para estirar, comprimir o producir un tren de pulsos a partir de un único pulso de entrada. La capacidad de producir trenes de pulsos con separación de femtosegundos o picosegundos implica la transmisión de información óptica a velocidades muy altas.
En la ciencia del láser ultrarrápido, los formadores de pulsos se utilizan a menudo como complemento de los compresores de pulsos para ajustar la compensación de dispersión de alto orden y lograr pulsos ópticos de pocos ciclos con transformación limitada . [1]
Un modelador de pulso puede visualizarse como un modulador. El pulso de entrada se multiplica con una función de modulación para obtener el pulso de salida deseado. La función moduladora en los formadores de pulsos puede estar en el dominio del tiempo o en el dominio de la frecuencia (obtenida mediante la transformada de Fourier del perfil de tiempo del pulso). Sin embargo, la aplicación de la técnica de conformación de pulso directo en una escala de tiempo de femtosegundos enfrenta el mismo problema que la medición directa de pulso de femtosegundo : limitaciones de velocidad de la electrónica. [2] El interferómetro de Michelson puede considerarse como un modelador de pulsos espacio-temporal directo, ya que la posición del espejo móvil se transfiere directamente al retardo entre pulsos del par de pulsos de salida.
Un pulso ultracorto con un campo eléctrico bien definido se puede modificar con un filtro apropiado que actúa en el dominio de la frecuencia. Matemáticamente, el pulso se transforma en Fourier , se filtra y se retrotransforma para producir un nuevo pulso:
Es posible diseñar una configuración óptica con una función de filtro arbitraria que puede tener valores complejos, siempre que . La Figura 1 muestra cómo un pulso con ancho de banda limitado podría transformarse en un pulso chirriado (con un filtro que actúa solo en la fase ) o en un pulso más complejo (con el filtro actuando tanto en la fase como en la amplitud ).
Se pueden distinguir los formadores de impulsos por transformada de Fourier por su diseño óptico: es decir, formadores colineales y formadores transversales, y por su programabilidad, es decir, formadores estáticos (o ajustables manualmente) y formadores programables. [3]
