Complex spatial shaping of femtosecond pulses with phase-only spatial light modulators

Abstract

This thesis is focused on spatial manipulation of laser beams with a single phase only SLM. To achieve it, it is essential to arbitrarily modify a complex field with this kind of devices. In addition, it is intended to introduce new methods to improve existing techniques. In that sense, the experimental implementation of a method known as double-phase is improved and optimized. With that goal in mind, the behavior of SLMs is studied in order to adapt, as far as possible, the experimental response of these devices. Finally, the optimized method is used in several applications to obtain real results comparable to other well-known optical methods.

La posibilidad de definir, de forma arbitraria, parámetros como el patrón de irradiancia o la fase de un haz láser ha contribuido a adecuar las fuentes de luz a los requisitos concretos de cada usuario para sus distintas aplicaciones. Como resultado, el desarrollo de nuevas técnicas que permitan realizar este tipo de control se ha convertido en un tema esencial que beneficia a gran cantidad de aplicaciones. Los moduladores espaciales de luz (SLMs por sus siglas en inglés) son dispositivos que permiten control directo de estas propiedades. Generalmente, los SLMs son capaces de modular en tiempo real y de forma programable uno de estos parámetros (amplitud o fase). No obstante, para controlar los dos parámetros al mismo tiempo es necesario el empleo de varios dispositivos o el desarrollo de alguna técnica que permita realizar este control con un solo dispositivo.