Compuerta óptica de resolución de frecuencia doble ciego
La compuerta óptica doble ciego con resolución de frecuencia ( FROG doble ciego ) es un método para medir simultáneamente dos pulsos láser ultracortos desconocidos . Las técnicas de medición ultrarrápidas bien establecidas, como la compuerta óptica resuelta en frecuencia y su versión simplificada, GRENOUILLE solo pueden medir un pulso láser ultracorto desconocido a la vez. Otra versión de FROG, llamada FROG de correlación cruzada (XFROG), también mide solo un pulso, pero involucra dos pulsos: un pulso de referencia conocido y el pulso desconocido que se va a medir.
En los experimentos de óptica moderna, los pulsos de láser ultracortos se han utilizado en una gran variedad de aplicaciones de ingeniería e investigación científica, por ejemplo, ingeniería biomédica, ciencia de materiales, espectroscopia no lineal, química ultrarrápida, etc. A menudo, estos experimentos implican el uso de dos láser de entrada potencialmente diferentes. pulsos, por ejemplo, espectroscopia Raman, experimentos de sonda de bomba de dos colores y mezcla de cuatro ondas no degeneradas. En muchas situaciones, un pulso de salida se genera mediante un proceso óptico no lineal, como la generación de armónicos, la generación continua u oscilación paramétrica óptica. En todos estos casos, se requiere medir más de un pulso simultáneamente para caracterizar completamente el experimento y comprender sus resultados para finalmente comprender la ciencia subyacente del proceso en estudio.Por tanto, es muy deseable un dispositivo de medición capaz de medir dos pulsos simultáneamente.
Trebino, Kane y colaboradores realizaron los primeros intentos para resolver el problema de la medición de dos pulsos a partir de 1995. [1] [2] Aprovecharon el hecho de que FROG y sus variaciones implicaban cruzar dos réplicas del pulso para ser medido en un medio óptico no lineal (donde uno sincronizó al otro en el tiempo) y midiendo el espectro del producto de los dos campos eléctricos de pulso versus el retardo. Por lo tanto, en lugar de utilizar un pulso de referencia conocido como puerta, el segundo pulso desconocido se utilizó como puerta. La forma matemática de la traza medida es
Esta configuración experimental particular se conoce como Blind FROG debido a su equivalencia matemática con la deconvolución ciega .
Desafortunadamente, la recuperación de dos pulsos del rastro de Blind FROG resultó estar mal planteada; muchos pares de pulsos diferentes producen la misma traza medida. Sin información adicional sobre los pulsos, como los espectros, el algoritmo de recuperación Blind FROG encuentra ambigüedades no triviales. [3] Sin embargo, incluso con los espectros, se encontró que la convergencia del algoritmo era demasiado lenta.
Sin embargo, la comunidad de pulsos láser de attosegundos encuentra útil el enfoque Blind FROG debido a la forma matemática específica utilizada en el algoritmo de recuperación en este caso. Por otro lado, para pulsos más comunes y más largos, se requerían mejoras.
