Browsing by Author "Hidalgo Rojas, Diego Mauricio"

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    Caracterización de cristales no lineales y su uso en la caracterización de pulsos ultracortos
    (2022) Hidalgo Rojas, Diego Mauricio; Seifert, Birger; Pontificia Universidad Católica de Chile. Instituto de Física
    Los cristales no lineales se usan ampliamente en la óptica no lineal y en la caracterización de pulsos. Estos cristales no lineales suelen ser materiales birrefringentes, ya que su anisotropía óptica da mayor facilidad para obtener altas eficiencias en fenómenos como la conversión de armónicos, por ejemplo, generación del segundo armónico y del tercer armónico. Durante bastante tiempo se han estudiado y utilizado cristales inorgánicos u orgánicos, siendo los primeros los más comunes en el comercio. No obstante, existe un nuevo material que debido a su gran respuesta no lineal teórica es un buen candidato para ser un cristal no lineal ideal, capaz de ser ajustado en su composición para mejorar la eficiencia en ciertas longitudes de ondas, estos cristales son los “metal-organic framewroks” MOFs, los cuales son cristales híbridos que poseen en su estructura iones metálicos unidos con ligandos orgánicos. Los cristales no lineales se han utilizado en varios experimentos, uno de estos es la caracterización de pulsos ultracortos. Esto abrió un área que parecía estancada por la imposibilidad de obtener, desde la electrónica, la información completa de un pulso. Con los cristales no lineales se comienzan a utilizar fenómenos no lineales en diferentes métodos para obtener una señal y reconstruir el pulso en base a ésta, lo que se conoce como problema inverso. En esta tesis se muestran dos investigaciones relacionadas por el uso de cristales no lineales. Primero se estudia un MOF sintetizado en la Universidad de Santiago de Chile llamado Zn(3 − ptz)2. El tamaño de las muestras resultan ser mayores a 1 mm dando la posibilidad de estudiar tanto la birrefringencia como la generación del segundo armónico de manera precisa y sin métodos que utilicen polvos, esto es, estudiando muestra por muestra de manera individual. De esta forma fuimos capaces de caracterizar lineal y no linealmente el cristal, coincidiendo con varios resultados calculados teóricamente. Además, se muestra por primera vez en cinco años de estudios, la generación del tercer armónico en este cristal. La segunda investigación se basa en el uso de un cristal no lineal comercial en la caracterización de pulsos ultracortos con un método no interferométrico y usando un algoritmo directo, dando mayor rapidez en la obtención de los resultados, se reconstruyeron pulsos complejos generados con un “pulse shaper” obteniendo errores menores al 1 %. De esta forma, no solo hemos caracterizado un nuevo cristal no lineal de gran tamaño, si no que además hemos reconstruido pulsos utilizando un cristal no lineal comercial.
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    Multiple-reflections single-shot dispersion scan for fast ultrashort-pulse measurements
    (2024) Capdeville, Francisco; Villanueva, Fernando; Hidalgo Rojas, Diego Mauricio; Wahaia, Faustino; Wheatley, Robert; Wallentowitz, Sascha; Volkmann, Ulrich; Seifert, Birger
    A single-shot non-interferometric ultrashort-pulse measurement method based on the dispersion scan (d-scan) technique with a substantially extended time span for the pulses to be measured is presented. While single-shot d-scan is typically used for rather short femtosecond pulses, the presented multiple-reflections d-scan (MR d-scan) technique allows measurement of both short and long femtosecond pulses. Single-shot d-scan is currently limited to pulses with a maximum duration of 60 fs using a chromatic dispersion, i.e., a group delay dispersion (GDD) of 4400 fs2 at 840 nm provided by customized random nonlinear crystals. MR d-scan achieves a GDD of 31100 fs2 at 820 nm in this work, but can generally achieve an increase in GDD of up to two orders of magnitude. MR d-scan works with commonly available output couplers, does not rely on a homogeneous, precisely imaged beam profile and has an in-line configuration. As an example, long femtosecond double pulses are measured and reconstructed.