Fotónica y láseres
Cómo hablan realmente sobre la luz los fabricantes de láseres, los laboratorios de óptica y los ingenieros de láseres de fibra.
El vocabulario de la fotónica pertenece a las personas que construyen, alinean y operan láseres: estudiantes de posgrado en mesas ópticas, ingenieros que diseñan láseres de fibra para corte y soldadura, técnicos que mantienen bloqueados los sistemas de femtosegundos para una instalación de usuarios, e ingenieros de telecomunicaciones que impulsan la luz a través de amplificadores. Se habla en laboratorios oscuros detrás de puertas enclavadas y en plantas de producción donde los haces de kilovatios son habituales.
La parte formal proviene de la física de láseres y la óptica. Stimulated emission (emisión estimulada), population inversion (inversión de población) y el lasing threshold (umbral láser) explican por qué funciona un láser. Las conversaciones sobre el haz giran en torno al TEM00 mode (modo TEM00), el beam waist (cintura del haz), el Rayleigh range (rango de Rayleigh) y M-squared (factor M cuadrado), el único número que todos citan para la calidad del haz. Los láseres pulsados introducen Q-switching, mode locking, chirp y chirped pulse amplification, y la conversión de frecuencia añade second harmonic generation, phase matching y el walk-off que la limita. Los especialistas en fibra añaden double-clad fiber, ASE, SBS y photodarkening a la mezcla.
La jerga de laboratorio es igual de específica. Usted hace walk the beam a través de dos iris, hace peak up en el acoplamiento y comprueba el modo en una IR card o en un disparo sobre burn paper. El Ti:sapph necesita un kick para empezar a emitir pulsos, el regen establece la rep rate, y el doubler se encuentra en su horno. Un CW breakthrough en el espectro o un double pulsing en el autocorrelador significa que el láser tiene problemas. Los ghosts, glints y el clipping son peligros y molestias que deben eliminarse, y un componente destruido por demasiada luz simplemente está fried.
Los expertos se delatan al ser exactos con las unidades y las condiciones: un damage threshold (umbral de daño) no significa nada sin la longitud de onda y la duración del pulso, la fluence (fluencia) y la peak power (potencia pico) son límites diferentes, y las gafas de seguridad solo protegen en las longitudes de onda impresas en ellas.
Ingenieros de láseres, físicos ópticos, investigadores y estudiantes de posgrado en fotónica, diseñadores de láseres de fibra, técnicos de mantenimiento de láseres, personal de laboratorios de láseres ultrarrápidos, responsables de seguridad láser e ingenieros de aplicaciones de láseres industriales.
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Las diez palabras que un recién llegado a la especialidad de fotónica necesita primero.
Escuchado en el trabajo
Frases reales del lugar de trabajo, con cada palabra especializada descifrada. Toque una palabra resaltada.
came up after the power blip, kick it and check for before the users get here.Español claroEl láser de titanio-zafiro se reinició sin emitir pulsos tras un corte de energía; perturbe la cavidad para iniciar el mode locking y revise el espectro en busca de un pico de onda continua residual.
is 1.6 at full , that's the , the was designed for half the power.Español claroLa calidad del haz se degrada a máxima potencia de bombeo porque el calentamiento en el cristal de ganancia actúa como una lente que el diseño del resonador no tuvo en cuenta.
through both irises, then the fiber launch on the power meter.Español claroAlinee el haz con dos espejos direccionales hacia dos objetivos de apertura, y luego realice un ajuste fino para obtener la máxima potencia acoplada en la fibra.
's dumping a round trip early, the timing drifted and the energy's down a third.Español claroEl amplificador regenerativo está liberando su pulso demasiado pronto porque su interruptor electroóptico está desincronizado, por lo que la energía del pulso de salida ha disminuido.
Backward power jumped and the 's hot, we hit , broaden the before you try that again.Español claroUna oleada de luz que viaja hacia atrás indica que ha comenzado la dispersión de Brillouin estimulada; amplíe el ancho de línea del láser semilla para elevar el umbral antes de aumentar la potencia.
's but there's IR on the meter, and those are 2 at 1064.Español claroLa etapa de duplicación de frecuencia está optimizada, pero hay luz infrarroja residual filtrándose en el haz, y las gafas de seguridad que se están utilizando son demasiado débiles para esa longitud de onda infrarroja.
There's a off the lens focusing right on the SESAM, that's why it keeps getting burn spots.Español claroUna reflexión parásita de la superficie posterior se está enfocando sobre el espejo absorbedor saturable y lo está dañando repetidamente.
El glosario
Los 209 términos, agrupados por tema.
Física de láseres
19 términosCómo los láseres producen luz: ganancia, bombeo, inversión, umbral y los tipos de láseres comunes.
- ASEtambién amplified spontaneous emissionEmisión espontánea amplificada (Amplified Spontaneous Emission): fotones espontáneos aleatorios amplificados en un gain medium, un fondo de ruido de banda ancha.
- CWtambién continuous wave, CW modeOnda continua (Continuous Wave): funcionamiento del láser con un haz de salida constante en lugar de pulsos.
- Four-level lasertambién four-level systemUn láser cuyo nivel láser inferior se sitúa por encima del estado fundamental y se vacía rápidamente, por lo que la inversión es fácil de alcanzar.
- Gain mediumtambién active medium, laser mediumEl material dentro de un láser o amplificador que amplifica la luz una vez bombeado: un cristal, vidrio, gas, semiconductor o fibra dopada.
- Gain saturationtambién saturationLa caída en la ganancia de un amplificador a medida que la señal se vuelve lo suficientemente fuerte como para agotar la inversión almacenada.
- Kinktambién LI kinkUna curvatura o escalón repentino en la curva de potencia frente a corriente de un diodo láser, normalmente un signo de cambio de modo.
- Producir luz láser, como en la cavidad está emitiendo o no emitirá por debajo de 2 amperios. Jerga del oficio
- Laser diodetambién diode laser, LDUn láser de semiconductor accionado por corriente eléctrica, utilizado como fuente de luz por derecho propio y para bombear otros láseres.
- Una clase de procedimientos médicos que utilizan láseres ultravioleta o infrarrojos para remodelar la córnea y corregir errores refractivos de la visión.
- Lasing thresholdtambién threshold, threshold currentEl nivel de bombeo en el que la ganancia equilibra exactamente las pérdidas del resonador y comienza la emisión láser.
- N-Vtambién NV center, nitrogen-vacancyUn centro de vacante de nitrógeno en una red de diamante utilizado para óptica cuántica y magnetometría.
- Population inversiontambién inversionLa condición en la que más átomos ocupan el nivel láser superior que el inferior, necesaria para que un medio proporcione ganancia.
- Proceso de aumentar la potencia de salida de un láser conservando la calidad de su haz y su arquitectura.
- Pumptambién pumping, pump lightLa fuente de energía que excita un gain medium, o el acto de suministrarla, normalmente con diodos, lámparas de destello o corriente.
- Slope efficiencytambién differential efficiency, slopeLa tasa a la que aumenta la potencia de salida del láser por unidad de potencia de bombeo adicional por encima del umbral.
- Smiletambién bar smileLa ligera curvatura de la línea de emisores en una barra de diodos láser, que estropea la colimación del eje rápido.
- Stimulated emissiontambién induced emissionEmisión de un fotón por un átomo excitado, desencadenada por un fotón entrante e idéntica a este en color, fase y dirección.
- Ti:sapphtambién Ti:sapphire, Ti:Al2O3Zafiro dopado con titanio, el cristal de láser sintonizable de banda ancha que está detrás de la mayoría de los osciladores y amplificadores de femtosegundos. Jerga del oficio
- YAGtambién Nd:YAG, YAG laserAbreviatura de granate de ytrio y aluminio, y en la práctica para el láser Nd:YAG a 1064 nm. Jerga del oficio
Resonadores y haces
16 términosCavidades, modos y los números que describen el tamaño, la dispersión y la calidad de un haz.
- Beam waisttambién waist, w0El punto más estrecho de un haz láser enfocado o en propagación, donde su frente de onda es plano.
- Divergencetambién beam divergence, far-field angleLa rapidez con la que se expande un haz láser con la distancia lejos de su cintura, expresada como un ángulo en milirradianes.
- Doughnut modetambién donut mode, TEM01*Un modo de láser en forma de anillo con un centro oscuro, que suele ser un signo de desalineación o sobrecalentamiento en un láser TEM00. Jerga del oficio
- Finessetambién cavity finesseLa nitidez de las resonancias de una cavidad óptica: el rango espectral libre dividido por el ancho de línea de la resonancia.
- Free spectral rangetambién FSR, mode spacingEl espaciado de frecuencia entre resonancias vecinas de una cavidad láser, etalón o interferómetro.
- Gaussian beamtambién Gaussian, TEM00 beamUn haz cuya intensidad disminuye desde el centro en forma de campana, la forma de un láser monomodo ideal.
- Hot spottambién hotspotUna pequeña región de un haz con una intensidad mucho mayor que el resto, una causa común de daños en la óptica. Jerga del oficio
- Longitudinal modetambién axial modeUna de las frecuencias discretas en las que una onda estacionaria se ajusta a un número entero de semilongitudes de onda en el resonador.
- M-squaredtambién M2, M²El factor de calidad del haz: cuántas veces peor se enfoca y diverge un haz en comparación con un haz gaussiano ideal de la misma longitud de onda.
- Mode hoptambién mode hopping, mode jumpUn salto repentino de la frecuencia de salida de un láser de un modo de cavidad a uno vecino.
- Output couplertambién OC, partial reflectorEl espejo resonador parcialmente transmisor a través del cual el haz láser sale de la cavidad.
- Rayleigh rangetambién Rayleigh length, zRLa distancia desde la cintura del haz hasta donde su área de sección transversal se ha duplicado, una medida de la profundidad de foco.
- Resonatortambién cavity, optical cavityLa disposición de espejos que envía la luz de un lado a otro a través del gain medium para acumular la oscilación láser.
- TEM00también fundamental mode, single transverse modeEl modo transversal fundamental de un láser: un único punto redondo con un perfil de intensidad gaussiano.
- Thermal lensingtambién thermal lensEl efecto de lente que crea un medio de ganancia u óptica calentado cuando su centro se calienta más que sus bordes.
- Top-hattambién flat-top, top hat profileDescribe un haz con una intensidad plana y uniforme a lo largo de su anchura y bordes empinados, en lugar de un pico gaussiano. Jerga del oficio
Operación pulsada
21 términosLáseres Q-switched y mode-locked, medición de pulsos y la jerga de los laboratorios de láseres ultrarrápidos.
- Autocorrelatortambién ACInstrumento que mide la duración de un pulso ultracorto superponiendo un pulso con una copia retrasada de sí mismo.
- Chirptambién frequency chirpUn cambio en la frecuencia instantánea a lo largo de un pulso, de modo que sus colores llegan distribuidos en el tiempo.
- CPAtambién chirped pulse amplificationAmplificación de pulso con chirp (Chirped Pulse Amplification): estirar un pulso corto antes de amplificarlo y volver a comprimirlo después.
- CW breakthroughtambién CW spikeUn pico estrecho de onda continua en el espectro de un láser con sincronización de modos, que muestra que parte de la potencia no está pulsando. Jerga del oficio
- Un fallo por el cual un láser pulsado emite dos pulsos cuando debería emitir uno, debido a un exceso de ganancia o a una mala sincronización del interruptor. Jerga del oficio
- Femtotambién femtosecond, fsForma abreviada de femtosegundo, para láseres y pulsos que duran desde unos pocos hasta unos cientos de milmillonésimas de millonésima de segundo. Jerga del oficio
- Fluencetambién energy densityEnergía del pulso por unidad de superficie, normalmente en J/cm al cuadrado, la magnitud que determina la ablación y el daño óptico.
- Kicktambién kick-startArrancar un láser con sincronización de modos por lente de Kerr perturbando brevemente la cavidad para que se forme un pulso. Jerga del oficio
- El estado de enganche estable de un láser, ya sea pulsando con sincronización de modos o con frecuencia enganchada a una referencia. Jerga del oficio
- Mode lockingtambién modelocking, MLFijación de las fases de muchos modos longitudinales para que se sumen en un tren de pulsos ultracortos.
- Peak powertambién peak, PpkLa potencia instantánea más alta alcanzada durante un pulso de láser, aproximadamente la energía del pulso dividida por la pulse duration.
- Un fondo de luz bajo y ancho debajo o alrededor de un pulso ultracorto, que transporta energía fuera del pico principal.
- Pockels celltambién PCUn cristal electroóptico que cambia la polarización de un haz cuando se aplica alta tensión, utilizado como un interruptor óptico rápido.
- Pulse durationtambién pulse width, pulse lengthDuración de un pulso de láser, expresada normalmente como el ancho completo a la mitad del máximo de su intensidad.
- Producción de pulsos de láser cortos e intensos manteniendo altas las pérdidas de la cavidad mientras se acumula energía, para luego reducirlas repentinamente.
- Regentambién regenerative amplifierForma abreviada de amplificador regenerativo, la cavidad que atrapa un pulso semilla para realizar muchas pasadas de ganancia antes de liberarlo. Jerga del oficio
- Rep ratetambién repetition rate, PRFForma abreviada de tasa de repetición: cuántos pulsos por segundo emite un láser pulsado. Jerga del oficio
- Repetition timetambién pulse periodEl intervalo de tiempo entre pulsos ópticos consecutivos emitidos por un láser.
- Saturable absorbertambién bleachable absorberUn material cuya absorción disminuye a alta intensidad, utilizado para iniciar y mantener el Q-switching o el bloqueo de modos de forma pasiva.
- Shottambién pulseUn único pulso de láser, especialmente en un sistema de alta energía o baja tasa de repetición. Jerga del oficio
- Transform-limitedtambién Fourier-limited, bandwidth-limitedDescribe un pulso que es tan corto como lo permite su ancho de banda espectral, sin chirp residual.
Óptica no lineal
12 términosDuplicación de frecuencia, ajuste de fase, fuentes paramétricas y efectos impulsados por la intensidad.
- Bleed-throughtambién leak-throughLongitud de onda residual no deseada, como el remanente del bombeo infrarrojo, que se filtra a través de los filtros hacia el haz útil. Jerga del oficio
- Doublertambién SHG crystal, doubling crystalJerga del oficio para el cristal o módulo duplicador de frecuencia que convierte un láser infrarrojo en su segundo armónico. Jerga del oficio
- Un solitón óptico espacial que se propaga sin difractarse a través de un cristal líquido nemático.
- OPOtambién optical parametric oscillatorOscilador paramétrico óptico: una fuente sintonizable que divide los fotones de bombeo en dos haces de mayor longitud de onda en un cristal no lineal.
- Oventambién crystal oven, crystal heaterLa montura con control de temperatura que mantiene un cristal no lineal a su temperatura de acoplamiento de fase. Jerga del oficio
- Phase matchingtambién PMMantener sincronizadas las ondas que interactúan en un cristal no lineal para que la luz generada se acumule en lugar de anularse.
- Material birrefringente en el que el índice de refracción extraordinario es mayor que el índice ordinario.
- Quasi-phase matchingtambién QPMAcoplamiento de fase mediante la inversión periódica de la orientación no lineal de un cristal en lugar de depender de la birrefringencia.
- Self-phase modulationtambién SPMEnsanchamiento espectral de un pulso intenso causado por la variación del índice de refracción que atraviesa debido a su propia intensidad.
- SHGtambién second harmonic generation, frequency doublingGeneración de segundo armónico (Second Harmonic Generation): conversión de la luz exactamente al doble de su frecuencia, la mitad de su longitud de onda, en un cristal no lineal.
- Supercontinuumtambién SC, white-light laserEspectro de luz blanca extremadamente amplio y espacialmente coherente creado al enviar pulsos intensos a través de una fibra no lineal.
- El distanciamiento de los haces que interactúan en un cristal, ya sea lateralmente por birrefringencia o en el tiempo por desajuste de velocidad.
Láseres y amplificadores de fibra
13 términosFibras dopadas, amplificadores, redes de difracción y los límites que enfrentan los sistemas de fibra de alta potencia.
- Double-clad fibertambién DCF, double-cladFibra con un núcleo dopado pequeño para la luz láser dentro de un revestimiento interno mucho más grande que guía la luz de bombeo multimodo.
- EDFAtambién erbium amplifier, erbium-doped fiber amplifierAmplificador de fibra dopada con erbio: el amplificador óptico que amplifica señales cerca de 1550 nm sin convertirlas a electrónica.
- Fiber Bragg gratingtambién FBG, Bragg gratingUn patrón de índice periódico grabado en el núcleo de una fibra que refleja una banda estrecha de longitudes de onda y deja pasar el resto.
- Fiber fusetambién fuse effectUna onda de daño luminosa que se propaga de vuelta por la fibra hacia el láser, dejando un rastro de burbujas en el núcleo.
- Fiber lasertambién fibre laserUn láser cuyo medio activo es una fibra óptica con un núcleo dopado con tierras raras, bombeado por diodos.
- LMAtambién large mode area fiber, LMA fiberLarge Mode Area: fibra con un núcleo ampliado que distribuye la luz para elevar los límites de no linealidad y de daño.
- MOPAtambién master oscillator power amplifier, MOFAMaster Oscillator Power Amplifier: un láser semilla de baja potencia seguido de etapas de amplificación que lo llevan a la potencia máxima.
- Photodarkeningtambién photo-darkeningUn aumento lento y permanente de la pérdida de fondo en la fibra dopada con tierras raras bajo bombeo, que reduce la potencia de salida.
- PM fibertambién polarization-maintaining fiber, PMFFibra mantenedora de polarización: fibra con tensión interna incorporada que mantiene la luz linealmente polarizada en su orientación de acoplamiento.
- Pump combinertambién tapered fiber bundle, TFBUn componente de fibra fusionada que fusiona las salidas de varios diodos de bombeo en el revestimiento interno de una double-clad fiber.
- SBStambién stimulated Brillouin scattering, BrillouinDispersión de Brillouin estimulada: dispersión de luz de ancho de línea estrecho hacia atrás debido a las ondas sonoras que crea en la fibra.
- Seedtambién seed laser, seederEl láser de baja potencia cuya salida se amplifica en un MOPA o cadena de amplificación, definiendo su temporización y espectro. Jerga del oficio
- Un amplificador óptico de semiconductor que amplifica una señal luminosa sin convertirla en electricidad.
Coherencia y dispersión
6 términosAncho de línea, coherencia y los efectos de dispersión que dan forma a los espectros y pulsos.
- Chromatic dispersiontambién dispersion, CDLa variación del índice de refracción con la longitud de onda, que separa los colores en los prismas y dispersa los pulsos en el tiempo.
- La diferencia de trayectoria sobre la cual una fuente de luz mantiene una relación de fase fija y aún puede formar franjas de interferencia.
- Etalontambién Fabry-Perot etalon, FPUn par de superficies reflectoras paralelas que transmite un peine de picos de frecuencia definidos, utilizado para seleccionar o medir longitudes de onda.
- GVDtambién group velocity dispersion, beta2Dispersión de velocidad de grupo: la intensidad con la que la velocidad de grupo de un material cambia con la longitud de onda, lo que estira los pulsos cortos.
- Linewidthtambién laser linewidth, spectral linewidthEl ancho espectral de la emisión de un láser de frecuencia única, expresado normalmente en Hz, kHz o MHz a mitad del máximo.
- Speckletambién laser speckle, speckle patternEl patrón granulado de puntos brillantes y oscuros que se observa cuando la luz láser coherente se dispersa en una superficie rugosa.
Componentes y prácticas de laboratorio
51 términosÓptica, monturas, seguridad y los hábitos prácticos de alineación en los laboratorios de láseres.
- Achromattambién achromatic doublet, doubletUn conjunto óptico diseñado para minimizar la aberración cromática.
- Achromatic lenstambién achromatUna lente compuesta construida para corregir la aberración cromática.
- El estudio y la aplicación de la interacción de la luz con las ondas sonoras en un medio.
- Antireflectivetambién ARTratado para minimizar el rebote de la luz en una superficie óptica.
- Un instrumento especializado utilizado para medir la apertura numérica de los objetivos de microscopio.
- AR coatingtambién antireflection coating, ARRecubrimiento antirreflectante: capas dieléctricas delgadas que reducen las reflexiones superficiales de aproximadamente un 4 por ciento a una fracción de por ciento.
- Beam dumptambién dump, beam stopUn dispositivo que absorbe por completo y de forma segura un haz láser no deseado o terminado, sin reflejarlo.
- Beam expandertambién telescopeUn par de lentes dispuestas a modo de telescopio que aumentan el diámetro de un haz colimado y reducen su divergencia.
- Beam profilertambién profilerUn instrumento, normalmente una cámara o una rendija de barrido, que mide la distribución de intensidad y el ancho de un haz láser.
- El proceso de dividir un único haz de luz en dos o más trayectorias separadas.
- Breadboardtambién optical breadboardUna placa rígida y plana perforada con una cuadrícula de orificios roscados sobre la que se montan los componentes ópticos, más pequeña que una mesa óptica completa.
- Burn papertambién zap paperPapel que se marca o se oscurece donde incide un pulso láser, proporcionando un registro rápido de la posición y forma del haz. Jerga del oficio
- Class 4también Class IV, class fourLa clase de peligro láser más alta, para haces que pueden causar lesiones en los ojos y la piel incluso por reflexión difusa y pueden provocar incendios.
- Un haz cortado parcialmente por una apertura, soporte o borde, lo que provoca pérdida de potencia, anillos de difracción y puntos calientes. Jerga del oficio
- Damage thresholdtambién LIDT, laser damage thresholdLa fluencia o densidad de potencia máxima que puede soportar un componente óptico antes de dañarse permanentemente.
- Un instrumento utilizado para medir el poder de aumento de un microscopio o sistema óptico.
- Un método de iluminación en el que la luz se refleja en la superficie del objeto observado.
- Un interruptor óptico de estado sólido que utiliza un cristal ferroeléctrico entre polarizadores cruzados.
- Friedtambién toasted, cookedJerga de laboratorio para referirse a un diodo láser, óptica, revestimiento o detector que ha sido destruido por exceso de luz o corriente. Jerga del oficio
- Ghosttambién ghost reflection, ghost beamUn haz parásito débil procedente de una reflexión en la superficie posterior que viaja en una dirección inesperada o se enfoca donde no debería. Jerga del oficio
- Glan-Foucault prismtambién Glan-air prismUn prisma polarizador hecho de dos cuñas de calcita separadas por un espacio de aire.
- Un prisma polarizador hecho de dos cuñas de calcita cementadas.
- Una reflexión breve y brillante de un haz láser en un objeto brillante como una herramienta, la cabeza de un tornillo, un soporte o joyas. Jerga del oficio
- Gogglestambién laser goggles, laser safety eyewearAbreviatura de laboratorio para las gafas de protección láser, las gafas filtrantes clasificadas por densidad óptica a longitudes de onda específicas. Jerga del oficio
- HeNetambién helium-neon laser, He-NeUn láser de gas de helio-neón, normalmente rojo a 632.8 nm, el clásico láser de referencia y alineación de baja potencia. Jerga del oficio
- IR cardtambién viewer card, detector cardUna pequeña tarjeta recubierta de fósforo que brilla de forma visible donde incide un haz infrarrojo invisible, utilizada para la alineación. Jerga del oficio
- Kinematic mounttambién kinematicUn soporte óptico ajustable que utiliza un contacto de tres puntos y tornillos micrométricos para ajustar el cabeceo y la inclinación de forma repetible.
- Lambda over tentambién lambda/10, tenth-waveAbreviatura de una óptica plana hasta una décima de longitud de onda, utilizada para referirse a ópticas láser de buena calidad. Jerga del oficio
- Un prisma de dispersión con una cara posterior espejada que refleja la luz de vuelta a lo largo de su trayectoria original.
- Un sistema de lentes de dos elementos altamente miniaturizado, a menudo fabricado mediante litografía o técnicas fluídicas.
- Una desviación física en la forma de la superficie de un componente óptico respecto a su diseño original. Jerga del oficio
- Un tipo tradicional de polarizador fabricado con dos mitades de un cristal de calcita cementadas entre sí.
- Un prisma de Wollaston modificado que se utiliza en la microscopía de contraste de interferencia diferencial.
- ODtambién optical density, OD ratingDensidad óptica: una medida logarítmica de la intensidad con la que un filtro o unas gafas de protección láser bloquean la luz a una longitud de onda determinada.
- Optical isolatortambién isolator, Faraday isolatorUna válvula unidireccional para la luz que deja pasar un haz hacia adelante y bloquea el retorno de las reflexiones al láser.
- El hardware y la ingeniería utilizados para sujetar, posicionar y alinear componentes ópticos.
- Peak uptambién peak, tweak upAjustar con precisión los pomos de alineación mientras se observa un medidor de potencia o una señal hasta que la lectura alcance su máximo. Jerga del oficio
- Pellicletambién pellicle beam splitterUna membrana ultrafina utilizada como divisor de haz o cubierta protectora contra el polvo.
- Un par de espejos apilados que cambian la altura de un haz láser sobre la mesa y, opcionalmente, rotan su polarización.
- Pickofftambién pick-off, beam samplerUna óptica, normalmente una cuña sin revestimiento, que toma una pequeña fracción de un haz y la envía a un diagnóstico. Jerga del oficio
- PIVtambién Particle Image VelocimetryUna técnica de diagnóstico por láser utilizada para medir las velocidades de flujo de fluidos.
- Polyhedrontambién polygon mirror, polyscopeElemento óptico polifacético utilizado para dividir o barrer un haz.
- Radiofrecuencia, la banda de señal electrónica utilizada para controlar moduladores acusto-ópticos y electro-ópticos. Jerga del oficio
- Scratch-digtambién S-D, scratch and digLa clasificación de calidad superficial para componentes ópticos, expresada como dos números, como 20-10, para las rayas y picaduras permitidas.
- Un monocromador de rejilla esférica es un dispositivo que aísla longitudes de onda de luz específicas mediante una rejilla de difracción curva.
- SLDtambién SLEDDiodo superluminiscente, una fuente de luz semiconductora de banda ancha basada en la emisión espontánea amplificada.
- Un instrumento que mide el estado de polarización de la luz en diferentes longitudes de onda.
- Un instrumento de precisión utilizado para medir el radio de curvatura de una lente o espejo esférico.
- Walk the beamtambién beam walking, walking the mirrorsAlinear un haz en una trayectoria utilizando dos espejos de direccionamiento ajustados alternativamente contra dos objetivos o diafragmas. Jerga del oficio
- Waveplatetambién wave plate, retarderUna placa birrefringente que desplaza la fase entre dos componentes de polarización para rotar o convertir la polarización.
- WSStambién wavelength selective switchUn conmutador selectivo por longitud de onda utilizado para enrutar canales ópticos específicos en redes de fibra.
Óptica geométrica
42 términosTrazado de rayos, lentes, espejos, aberraciones y las fórmulas utilizadas para calcular las trayectorias de la luz.
- Describe un sistema óptico sin potencia de enfoque neta.
- Que describe un sistema óptico o lente que hace converger con éxito todos los rayos de luz incidentes en un único punto focal.
- El ángulo subtendido por el borde de un elemento óptico medido desde el punto focal.
- Aperturetambién clear apertureUna abertura física que limita el haz de rayos de luz que pasa a través de un sistema.
- Aplanattambién aplanatic lensUna lente diseñada para estar libre tanto de aberración esférica como de coma.
- Caracterizado por la ausencia de aberración esférica y coma en un sistema óptico.
- La condición óptica de estar libre de aberración esférica y coma.
- Apochromattambién APOUna lente altamente corregida que lleva tres longitudes de onda de luz distintas al mismo punto focal.
- Apochromatictambién apoDescribe una lente o sistema óptico corregido para la aberración cromática en tres longitudes de onda distintas.
- El estado de estar corregido para la aberración cromática y esférica en múltiples longitudes de onda.
- Una lente esférica simple diseñada con curvaturas de superficie específicas para minimizar la aberración esférica.
- Biconcavetambién double concaveDescribe una lente con dos superficies curvadas hacia adentro.
- Describe una superficie de lente que combina dos perfiles esféricos diferentes.
- Describe un sistema óptico que utiliza tanto lentes como espejos.
- La rama de la óptica que se ocupa de los sistemas que combinan espejos y lentes.
- Caustictambién caustic curve, caustic surfaceLa envolvente brillante de rayos de luz formada cuando un haz se refleja o refracta en una superficie curva.
- Una sección transversal bidimensional de la envolvente formada por rayos reflejados o refractados.
- La envolvente tridimensional de rayos de luz concentrados formada por reflexión o refracción.
- El ángulo mínimo de incidencia que produce una reflexión interna total.
- Una trayectoria de rayo específica que conecta un punto de origen definido con un receptor específico.
- Equiconcavetambién bi-concaveCon dos superficies ópticas curvadas hacia dentro con radios de curvatura idénticos.
- Equiconvextambién bi-convexCon dos superficies ópticas curvadas hacia fuera con radios de curvatura idénticos.
- Una proyección cartográfica que mantiene una relación constante entre el área de la imagen y el ángulo sólido.
- Etenduetambién optical extent, throughputUna métrica de lo extendido que está un haz de luz tanto en área como en ángulo.
- Una lente colocada en o cerca de un plano de imagen para redirigir los rayos periféricos hacia el siguiente elemento óptico.
- Field of viewtambién FOVLa extensión angular o lineal máxima del mundo observable que se ve a través de un sistema óptico.
- Un diafragma físico que restringe el campo de visión en un sistema óptico.
- Una región plana no deseada en una superficie óptica curva.
- La distancia a lo largo del eje óptico entre los puntos focales de los rayos paraxiales y los rayos marginales.
- Describe un sistema óptico que aplica el seccionamiento óptico confocal a un campo de visión amplio.
- Corregido para llevar tanto las longitudes de onda visuales como las fotográficas al mismo plano focal.
- Planachromatictambién plan achromatCorregido tanto para la aberración cromática como para la curvatura de campo.
- Planapochromatictambién plan apochromatAltamente corregido para tres colores de aberración cromática y curvatura de campo.
- Planoconcavetambién plano-concave, PCVForma de lente que presenta una superficie plana y una superficie curvada hacia dentro.
- Planoconvextambién plano-convex, PCXForma de lente que presenta una superficie plana y una superficie curvada hacia fuera.
- Imagen formada por la convergencia real de los rayos de luz en una ubicación específica del espacio.
- Desviar un rayo de luz al pasar de un medio a otro con un índice de refracción diferente.
- La fórmula fundamental que calcula cuánto se desvía un rayo de luz al cruzar la frontera entre dos materiales transparentes diferentes.
- Un defecto óptico por el cual los rayos de luz que pasan por el borde de una lente enfocan en un punto diferente al de los rayos centrales.
- Dícese de una lente que combina una curva esférica y una curva cilíndrica para enfocar la luz de forma asimétrica.
- Dícese de un sistema de lentes en el que los rayos principales son paralelos al eje óptico, eliminando la distorsión de perspectiva.
- Total internal reflectiontambién TIRLa reflexión completa de un rayo de luz en el límite de un medio con un índice de refracción menor.
Óptica física
29 términosFenómenos ondulatorios, límites de difracción, patrones de interferencia y las reglas de polarización.
- Libre de separación de colores o de desplazamiento focal dependiente de la longitud de onda.
- Achromaticitytambién achromatismEl grado en que un sistema óptico evita la dispersión cromática.
- Achromatismtambién achromaticityLa condición de un sistema óptico de estar libre de aberración cromática.
- Adaptive opticstambién AOUn sistema óptico que mide y corrige activamente las distorsiones del frente de onda.
- El punto central brillante de un patrón de difracción producido por una apertura circular.
- El patrón de difracción completo de una apertura circular, que presenta un punto central y anillos concéntricos.
- La variación de las aberraciones ópticas a través de diferentes ángulos en un campo de visión.
- Arago spottambién Poisson spotUn punto brillante de luz que aparece en el centro de la sombra de un objeto circular debido a la difracción.
- Que describe una onda electromagnética que decae exponencialmente en lugar de propagarse.
- Un parámetro adimensional que indica el régimen de difracción de un sistema óptico.
- Una lente de metamaterial que captura y magnifica ondas evanescentes para eludir el límite de difracción.
- La anchura espectral aparente de una fuente perfectamente monocromática medida por un instrumento óptico específico.
- El Observatorio de Ondas Gravitacionales por Interferometría Láser, un sistema óptico masivo diseñado para detectar ondas gravitacionales cósmicas.
- La alteración de la polarización o fase de una onda electromagnética a medida que viaja a través de un material sometido a un campo magnético.
- El cambio en la polarización e intensidad de la luz reflejada en una superficie magnetizada.
- Una técnica de imagen o análisis que captura datos a varias escalas espaciales simultáneamente.
- El estudio e ingeniería de las interacciones entre la luz y la materia a escala nanométrica.
- Nanoscopytambién super-resolution microscopyTécnicas de imagen óptica que resuelven detalles más pequeños que el límite de difracción de la luz.
- Un cristal birrefringente donde el índice de refracción extraordinario es menor que el índice de refracción ordinario.
- Plenoptictambién light fieldCaptura tanto la intensidad como la dirección de los rayos de luz en una escena.
- Rayleigh's resolution limittambién Rayleigh criterionLa separación mínima requerida entre dos fuentes puntuales para que un sistema óptico las distinga como independientes.
- Serial time-encoded amplified microscopytambién STEAMTécnica de imagen ultrarrápida que mapea información espacial en el espectro de un pulso láser con chirp.
- Fenómeno por el cual la velocidad de grupo de un pulso óptico se reduce drásticamente al pasar a través de un medio altamente dispersivo.
- Un límite de resolución definido por el punto en el que desaparece la caída entre dos patrones de difracción superpuestos.
- La separación angular mínima teórica requerida para resolver dos fuentes puntuales.
- T-raytambién terahertz radiation, THz radiationRadiación electromagnética en la banda de terahercios, situada entre las microondas y la luz infrarroja. Jerga del oficio
- El fenómeno óptico por el cual las ondas de luz que se reflejan en los límites superior e inferior de un recubrimiento delgado interfieren entre sí.
- Un importante detector de ondas gravitacionales en Italia basado en un enorme interferómetro de Michelson.
- Voigt effecttambién magnetic linear birefringenceLa birrefringencia inducida en un medio sometido a un campo magnético transversal.
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Preguntas que hace la gente
¿Cuál es la diferencia entre Q-switching y mode locking?
El Q-switching mantiene altas las pérdidas de la cavidad del láser mientras la energía se acumula en el medio de ganancia, y luego la libera como un pulso intenso de aproximadamente 5 a 100 nanosegundos, a frecuencias que van desde disparos únicos hasta cientos de kHz. El mode locking fija las fases de muchos modos de la cavidad para que formen un tren de pulsos de picosegundos o femtosegundos a la frecuencia de ida y vuelta de la cavidad, generalmente decenas de MHz. El Q-switching maximiza la energía del pulso; el mode locking minimiza la duración del pulso.
¿Qué significa M-squared para un haz láser?
M-squared es el factor de calidad del haz. Compara cómo se enfoca y se dispersa un haz real con un haz gaussiano ideal de la misma longitud de onda, el cual tiene un M-squared igual a 1. Un haz con un M-squared de 1.1 es casi perfecto; los láseres multimodo industriales pueden tener 10 o más. Valores más altos significan un punto focalizado más grande o una profundidad de foco más corta, por lo que aplicaciones como el corte fino y el acoplamiento de fibra exigen un M-squared bajo.
¿Qué es el Rayleigh range?
El Rayleigh range es la distancia desde el beam waist, su punto más estrecho, hasta donde el área del haz se ha duplicado. Dentro de esa distancia, el haz se mantiene casi colimado. Es igual a pi multiplicado por el radio de la cintura al cuadrado dividido por la longitud de onda, reducido aún más por el M-squared. Un enfoque ajustado produce un punto pequeño pero un Rayleigh range corto, razón por la cual el procesamiento por láser y la microscopía intercambian constantemente el tamaño del punto por la profundidad de foco.
¿Cuál es la diferencia entre fluence y peak power?
La fluence es la energía de un pulso distribuida sobre un área, generalmente en julios por centímetro cuadrado, y determina si un material se ablaciona o si una óptica se daña. La peak power es la energía dividida por la duración del pulso, en vatios, e impulsa efectos no lineales como la duplicación de frecuencia y la automodulación de fase. El mismo pulso puede ser seguro en un aspecto y peligroso en el otro, por lo que los ingenieros comprueban ambos.
¿Qué es ASE en un láser o amplificador?
ASE significa amplified spontaneous emission. Los átomos en un medio de ganancia bombeado emiten fotones espontáneamente en direcciones y longitudes de onda aleatorias, y aquellos que viajan a lo largo de la trayectoria de ganancia se amplifican. El resultado es un fondo incoherente de banda ancha que añade ruido y roba energía a la señal deseada. En los amplificadores de fibra de alta ganancia sin suficiente luz semilla, la ASE puede convertirse en un efecto láser parásito que daña los componentes.
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