Peine óptico (Frequency Comb) Física de láseres. Efrén Alfonso González de la Torre. Enero-Mayo 2018.

Introducción Un peine óptico de frecuencias es una herramienta muy precisa para medir diferentes colores (frecuencias) de la luz. La tecnología fue posible gracias a recientes avances en láseres ultra rápidos, puede medir de manera precisa frecuencias mucho más altas que cualquier otra herramienta. Los peines de frecuencias son ampliamente utilizados en laboratorios de metrología e investigación, y comienzan a ser disponibles de forma comercial.

Los peines óptico de frecuencias es un espectro óptico que consiste de líneas equidistantes, donde la intensidad entre las líneas puede variar.

Cada «diente» del peine es una frecuencia diferente que se encuentran arregladas dependiendo de que tan rápido oscila la onda en el tiempo. Un peine óptico separa el espectro de la luz en picos muy finos e igualmente espaciados, dichos picos pueden ser usados como una regla para medir la luz emitida por láseres, átomos, o estrellas con extraordinaria precisión.

Carrier-Envelope Offset (CEO ) La medición de la frecuencia CEO (compensación portadora-envolvente) se realiza con una técnica de autorreferencia en la que la parte del espectro se compara con su armónico.

Espaciado entre líneas El tipo de láser utilizado para hacer el peine será de crítica importancia para la precisión de dicha regla. Entre más cortos sea la duración de los pulsos, será mayor el espaciado entre los rangos de frecuencias.

Finalmente la estabilidad del láser determina la anchura de cada pico Finalmente la estabilidad del láser determina la anchura de cada pico. Un láser altamente estable producirá picos finos, permitiendo medidas precisas de frecuencias específicas o de cambios de frecuencias.

Aplicaciones Mejores relojes llevarán a una mejor comprensión de las constantes naturales, permitirán una mejora en la tecnología de comunicaciones y precisión en los sistemas de navegación.

Pero no hay sistemas electrónicos que puedan medir dichas oscilaciones Pero no hay sistemas electrónicos que puedan medir dichas oscilaciones. Un peine de frecuencias funciona como la electrónica de un reloj convencional que es usado para dividir las oscilaciones de los relojes ópticos en frecuencias más bajas que puedan ser vinculadas a estándares de microondas y contadas.

Relación entre m-s El metro es la longitud de el espacio en el cual la luz viaja en el intervalo de tiempo de 1/299,792,458 de un segundo,

Premio Nobel en física 2005 One half awarded to Roy J. Glauber "for his contribution to the quantum theory of optical coherence“. The other half jointly to John L. Hall and Theodor W. Hänsch "for their contributions to the development of laser-based precision spectroscopy, including the optical frequency comb technique".

Bibliografía [1] J. Hall, Nobel lecture: defining and measuring optical frequencies, Reviews of modern physics, Vol 78 (2006). [2] https://www.nist.gov/topics/physics/optical-frequency-combs, último acceso 03/05/2018. https://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2005/, último acceso 02/05/2018.