GRENOUILLE
La observación sensata eliminada por rejilla de campos electrónicos de luz láser incidente ultrarrápida ( GRENOUILLE ) es una técnica de medición de pulso ultracorto basada en la activación óptica resuelta en frecuencia (FROG). Se eligió el acrónimo debido a la relación de la técnica con FROG; grenouille es francés para rana . [1]
Debido a que la mayoría de las técnicas FROG tienen un autocorrelador , también tienen los problemas de alineación sensibles que lo acompañan. Además, la mayoría de los FROG utilizan un cristal delgado de generación de segundo armónico (SHG) y un espectrómetro , lo que agrega requisitos de intensidad de la señal y problemas de alineación adicionales. GRENOUILLE es un dispositivo simple basado en SHG FROG, que reemplaza el divisor de haz , la línea de retardo y los componentes de recombinación de haz del autocorrelador con un prisma, y reemplazando la combinación de espectrómetro y cristal SHG delgado con un cristal SHG grueso. El efecto de estos reemplazos es eliminar todos los parámetros de alineación sensibles al tiempo que aumenta la intensidad de la señal. Estos cambios también reducen la complejidad y el costo de este tipo de sistema. Sin embargo, al igual que los sistemas anteriores, GRENOUILLE sigue determinando la fase completa y los datos de intensidad de un pulso, y produce trazas de forma idéntica a las de SHG FROG.
Arriba se puede ver una configuración típica de GRENOUILLE utilizada con un haz de entrada cuadrado teórico. El primer elemento, una lente cilíndrica horizontal , se usa para enfocar con fuerza el haz de la señal entrante en una franja horizontal en el cristal SHG grueso para producir un rango de ángulos de incidencia del cristal (más sobre esto a continuación). Mientras se enfoca, el haz pasa a través de un biprisma de Fresnel con un ángulo de vértice cercano a los 180°. El biprisma de Fresnel es esencialmente dos prismas delgados unidos en su base. El efecto de este elemento es dividir el haz en dos fuentes y superponer las dos en el punto de enfoque en el cristal SHG, mapeando asíretardo a la posición horizontal. Esto reemplaza la función del autocorrelador en los diseños FROG originales. Sin embargo, a diferencia del autocorrelador, los haces del biprisma de Fresnel se alinean automáticamente en el tiempo y el espacio, eliminando una serie de parámetros de alineación sensibles.
El grueso cristal SHG de esta configuración cumple dos funciones. Los dos haces idénticos del biprisma se cruzan en el cristal con un retraso que varía en la dirección horizontal, lo que es efectivamente un proceso de activación automática. La segunda función del cristal SHG es actuar como espectrómetro al convertir el ángulo de incidencia vertical en longitud de onda . El ancho de banda de coincidencia de fase limitado del cristal hace que la longitud de onda generada varíe con el ángulo de incidencia. Por lo tanto, el enfoque inicial debe ser lo suficientemente ajustado para incluir todo el espectro del pulso. Después del cristal SHG, se utiliza un conjunto de lentes cilíndricas para generar una imagen de la señal en una cámara con la longitud de onda mapeada verticalmente mientras que el retardo se mapea horizontalmente. [2]
En general, ocurren varias cosas en el cristal: primero, los dos haces o pulsos del biprisma se cruzan en un ángulo muy grande que actúa como un autocorrelador de disparo único, autocontrolando el pulso para producir un retraso variable en la horizontal. dirección. En la dirección vertical, el ancho de banda ajustado en fase limitado de la fase del cristal coincide con una pequeña porción diferente del ancho de banda del pulso de entrada para cada ángulo de incidencia, actuando efectivamente como un espectrómetro. El resultado final es el espectro de longitud de onda en la dirección vertical para cada cantidad de retraso en la dirección horizontal.
