Pulsos láser de alta frecuencia con momento angular orbital: vórtices de rayos X

Carlos Hernández García, Laura Rego Cabezas, Julio San Román Álvarez de Lara, Íñigo Juan Sola Larrañaga, Luis Plaja Rustein

Resumen


El láser es una herramienta muy útil tanto en nuestra vida cotidiana como en la ciencia más puntera ya que, gracias a su versatilidad, podemos modificar y controlar  su intensidad, duración temporal o frecuencia, entre algunas de sus propiedades. Un tipo de haces láser con novedosas aplicaciones son los vórtices de luz, que se caracterizan por poseer momento angular orbital: su estructura de fase rota en el plano transversal a su propagación, por lo que presentan una singularidad en su centro. Mientras que la generación de vórtices en los rangos visible e infrarrojo está consolidada, su extensión al ultravioleta-extremo (EUV) o a los rayos X es compleja. Los vórtices en este rango espectral abren la puerta a una nueva forma de interacción con los componentes más elementales de la materia en sus escalas naturales de espacio (nanómetros) y tiempo (attosegundos). Recientemente se ha conseguido generar vórtices pulsados en el EUV a partir de vórtices intensos infrarrojos gracias al proceso de generación de armónicos de orden elevado. En este artículo explicamos este avance en la ciencia de láseres ultracortos, y  estudiamos las leyes que rigen este proceso de generación para entender cómo podemos controlar, no solo el momento angular orbital de estos vórtices de alta frecuencia, sino también su momento angular de espín, es decir, su polarización.

 


Palabras clave


momento angular orbital; vórtices de luz; láser; óptica no lineal; pulsos ultracortos; ultravioleta extremo/rayos X

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