Exploración de fase de interferencia intrapulso multifotónica
La exploración de fase de interferencia intrapulso multifotónica ( MIIPS ) es un método utilizado en la tecnología láser ultracorta que mide (caracterización de fase) y compensa (corrección de fase) pulsos láser de femtosegundos simultáneamente mediante un modelador de pulsos adaptativo . Cuando un pulso láser ultracorto alcanza una duración de menos de unos pocos cientos de femtosegundos, es fundamental caracterizar su duración, su curva de intensidad temporal o su campo eléctrico en función del tiempo. Los fotodetectores clásicos que miden la intensidad de la luz siguen siendo demasiado lentos para permitir una medición directa, incluso con los fotodiodos más rápidos o las cámaras de rayos .
Se han desarrollado otros medios basados en efectos ópticos no lineales cuasi instantáneos como autocorrelación , FROG , SPIDER , etc. Sin embargo, estos solo pueden medir las características del pulso pero no corregir los defectos para que el pulso sea lo más corto posible. Por ejemplo, el pulso podría tener un chirrido lineal o presentar una dispersión de retardo de grupo de orden superior (GDD) de modo que su duración sea más larga que un pulso de ancho de banda limitado.tener el mismo espectro de intensidad. Por lo tanto, es muy deseable tener un método que no solo pueda caracterizar el pulso, sino que también corrija el pulso a formas específicas para diversas aplicaciones en las que se soliciten características de pulso repetibles. MIIPS no solo puede medir el pulso sino también corregir la dispersión de alto orden , por lo que es altamente preferible para aplicaciones donde el campo electromagnético repetible es importante, como para generar pulsos ultracortos que están limitados por transformación o poseen características de fase específicas.
El método MIIPS también se basa en la generación de segundo armónico (SHG) en un cristal no lineal; sin embargo, en lugar de escanear temporalmente una réplica del pulso como en la autocorrelación, se aplica un GDD controlable y variable al pulso a través de un modelador de pulso. La intensidad es máxima cuando el pulso saliente no chirría, o cuando el GDD aplicado compensa exactamente el GDD del pulso entrante. El pulso GDD se mide y compensa así. Al resolver espectralmente la señal SHG, GDD se puede medir en función de la frecuencia, de modo que se puede medir la fase espectral y se puede compensar la dispersión en todos los órdenes.
Un dispositivo basado en MIIPS consta de dos componentes básicos controlados por una computadora: un modelador de pulso (generalmente un modulador de luz espacial basado en cristal líquido - SLM) y un espectrómetro. El modelador de pulsos permite la manipulación de la fase espectral y / o amplitud de los pulsos ultracortos. El espectrómetro registra el espectro de un proceso óptico no lineal, como la generación de un segundo armónico producido por el pulso láser. El proceso MIIPS es análogo al puente de Wheatstone en electrónica. Se utiliza una función de fase espectral bien conocida (calibrada) para medir las distorsiones de fase espectral desconocidas de los pulsos láser ultracortos. Normalmente, la función superpuesta conocida es una función sinusoidal periódica que se escanea a lo largo del ancho de banda del pulso.
MIIPS es similar a FROG en que se recopila un trazo de frecuencia para la caracterización del pulso ultracorto. En la compuerta óptica resuelta en frecuencia, se recopila un trazo de FROG escaneando el pulso ultracorto a través del eje temporal y detectando el espectro del proceso no lineal. Puede expresarse como
En MIIPS, en lugar de escanear en el dominio temporal, se aplica una serie de escaneos de fase en el dominio de fase del pulso. La traza del escaneo MIIPS consiste en los espectros del segundo armónico de cada escaneo de fase. La señal de MIIPS se puede escribir como
