2026-09-15T06:13:02Zhttps://gredos.usal.es/oai/requestoai:gredos.usal.es:10366/1329632025-06-05T12:40:28Zcom_10366_133237com_10366_4512com_10366_3823com_10366_4101com_10366_4055com_10366_3946col_10366_133245col_10366_4109
Sola Larrañaga, Iñigo Juan
Holgado Lage, Warein
2016
[ES] Hoy en dia los pulsos laser de femtosegundo son generados rutinariamente
y, gracias a su alta potencia pico y corta duracion, se usan en un
amplio n umero de aplicaciones, desde el ambito industrial al m edico o
cient co. Por ejemplo son aplicados para observar el movimiento de las
moleculas dentro de una reacci on qu mica, o para acelerar electrones o
incluso part culas m as pesadas.
La presente tesis de doctorado est a dedicada a una de las multiples
aplicaciones de los pulsos de femtosegundo: la generaci on de arm onicos de
orden alto (HHG). HHG es un proceso donde un pulso de alta potencia
genera nuevas frecuencias, por encima del l mite actual de longitudes de onda accesibles con laseres convencionales. Temporalmente, la radiaci on
generada es emitida en forma de un tren de pulsos con una duraci on
de centenares de attosegundos (incluso decenas en algunos casos), lo que
a~nade inter es a esta aplicaci on.
En los experimentos detallados en este trabajo estudiamos la dependencia
de la HHG en parametros clave del proceso, como son la fase del
pulso generador, la posici on del jet de gas o las condiciones de focalizaci on.
Esto nos permite controlar las caracter sticas de la radiaci on XUV emitida.
Adem as, analizamos la relevancia de la propagaci on macrosc opica de
estas nuevas frequencias, incluyendo una comparaci on con simulaciones
te oricas.
Ya que la HHG precisa de pulsos de femtosegundo, se hace necesario
entender c omo trabajar con ellos. Con este prop osito, en el primer
cap tulo de la tesis se describen los pulsos de femtosegundo, inclu da su
generaci on, caracterizaci on y propagaci on. Hemos usado nuevas t ecnicas
de caracterizaci on, como STARFISH, o desarrollado otras como la versi on
en un solo disparo de l d-scan. Se han estudiado tambi en los efectos no
lineales que aparecen en la propagaci on de un pulso de femtosegundo, los
cuales inducen cambios en su espectro y per l espacial. En el segundo
cap tulo, se describe la HHG, el montaje experimental del que se dispone
en el laboratorio y los principales resultados. El primer experimento
analiza la in
uencia de la propagaci on no lineal en el gas en los arm onicos
emitidos. Adem as, se han realizado dos experimentos para estudiar la in
uencia del acuerdo de fase en la generaci on de radiaci on XUV, en
los que se ha visto que juega un papel fundamental en la creaci on de un
continuo en el espectro XUV y en la dependencia con la CEP del pulso
generador. Tambi en se han estudiado focalizaciones alternativas, como es
el uso de un singlete con aberraci on crom atica o de un v ortice infrarrojo
con momento angular orbital.
[EN] Femtosecond laser pulses are nowadays routinely generated and, thanks
to their high peak power and short duration, are used in a wide range of
applications, either industrial, medical or scienti c. They are used, for
instance, to observe the molecular motion inside a chemical reaction, or
to accelerate electrons or heavier particles.
This PhD thesis is devoted to one of the many applications of femtosecond
pulses: the high-order harmonic generation (HHG). HHG is a
process where a high power pulse drives the generation of new frequencies,
far beyond the current limit of wavelengths achievable with conventional
lasers. Temporally, the radiation generated is emitted in bursts of pulses
with a duration of hundreds of attosecond (even dozens in some cases),
which adds interest to this application.
In the experiments presented in this work we study the HHG dependence
on key parameters in the generation, such as phase of the driving
pulse, gas-jet position or focusing conditions. This allows us to control the
characteristics of the emitted XUV radiation. In addition, macroscopic
propagation of the new frequencies relevance in the emitted radiation is
examined through comparison to theoretical simulations.
Since HHG is driven by femtosecond pulses, it is essential to understand
how to work with them. For this purpose, in the rst chapter of
the thesis, femtosecond pulses are described, including their generation,
characterization and propagation. Novel techniques of characterization
have been used, as STARFISH or developed, as single-shot d-scan (developed in Paper I), which are detailed in Section 1.3. Propagation of
femtosecond pulses can lead to nonlinear e ects that induce spectral and
spatial changes in the pulse, as explained in Section 1.4. During this
thesis work, we have studied two nonlinear propagation regimes: Paper
II is devoted to study how the driving pulse lamentation a ects
on the HHG, and Paper III is dedicated to post-compression in hollow
core- ber. In the nal section, laser systems used in this thesis work are
described.
In the second chapter, HHG is described and main results reported.
In Section 2.2 the experimental setup employed is detailed, and the following
sections are devoted to the experiments carried out. In Paper IV
the in
uence of the phase-matching in the CEP dependence of the harmonics
is studied, while in Paper V we analyze the generation of extreme
ultraviolet (XUV) continuum. Finally, alternative focusing schemes are
examined: in Paper VI, infrared generating pulses are focused by means
of a chromatic singlet lens, while in Section 2.5.2, XUV vortices are generated
by using a driving pulse with orbital angular momentum.
application/pdf
http://hdl.handle.net/10366/132963
eng
Study of high-order harmonic generation effects under variations of focusing conditions of few cycle laser pulses
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
Estudio acerca de los efectos en la generaci on de arm onicos de orden alto bajo variaciones de las condiciones de focalizaci on de pulsos l aser de pocos ciclos
172 p.
TEXT
Gredos. Repositorio Documental de la Universidad de Salamanca
Hispana