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Universidad de Salamanca
Javier Rodríguez
Departamento de Física Aplicada
 
Diapositiva 3

Investigación

Desde la invención del primer láser (en la década de los 60) este tipo de fuentes de radiación han experimentado una espectacular evolución, motivada fundamentalmente por el creciente número de aplicaciones en ciencia, tecnología, industria e incluso en la vida cotidiana. Los láseres pulsados fueron explorados desde sus comienzos puesto que ofrecían posibilidades muy prometedoras de concentrar fuertemente la energía electromagnética tanto en el tiempo como en el espacio. Técnicas como el “Q-switch” o el “Mode-locking” permitieron alcanzar los regímenes temporales de nanosegundos, picosegundos y finalmente femtosegundos.

Quizás el paso decisivo en la carrera “hacia el láser más intenso” fue el desarrollo de la tecnología CPA (del inglés chirped-pulse amplification) que permite la amplificación de pulsos ultracortos sin dañar los cristales amplificadores. Con este tipo de sistemas se producen, de forma relativamente estable, pulsos por debajo de los 30 fs y varias decenas de Terawatios de potencia. Actualmente existen equipos comerciales que proporcionan salidas de estas características. Por otra parte, empiezan a aparecer en el mercado sistemas CPA de pulsos de centenares de femtosegundos tremendamente compactos, con tasas de repetición de centenares de kHz si bien con energías de pulso relativamente pequeñas, que son ya integrables en líneas de producción industriales para microestructurado.

Los láseres amplificados de femtosegundos permiten alcanzar intensidades pico muy elevadas cuando son enfocados: 10^13 o 10^14 W/cm^2 son valores que se superan fácilmente. A estas intensidades, la forma de interaccionar la luz con los sóliods es muy diferente a lo que estamos acostumbrados: dominan los procesos no lineales, como el efecto Kerr óptico o la ionización de campo fuerte (multifotónica o por efecto túnel), lo que provoca cambios tanto en el pulso como en el propio material.

Mi investigación se centra en las aplicaciones de los láseres de femtosegundos en este régimen de intensidades: por una parte, en los procesos no lineales que permiten modificar controladamente las propiedades ópticas de los pulsos, y por otra en los efectos que tienen sobre los materiales, incluidos los tejidos biológicos. Las líneas de trabajo principales las podemos agrupar en:

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