Sistema óptico de aumento 100x para pulso láser corto

Ahora estoy diseñando un experimento que consiste en un pulso corto de 400 nm (~300 fs). En el experimento, necesitamos ampliar el perfil transversal del pulso en 100x. Ese es el problema.

Estaba considerando usar una lente de objetivo de microscopio, pero resultó que tiene muchas lentes y podría estirar mucho el pulso (podríamos tolerar un estiramiento de hasta ~ 7 mm de vidrio, pero no más). Otra cosa que consideré fue usar espejo esférico para el sistema de aumento, pero tuve una mala experiencia usando espejo esférico (el astigmatismo podría estropear mucho el resultado). Ahora los candidatos que tengo en mente están usando (1) espejos parabólicos fuera del eje (OAP) y (2) espejos toroidales. Sé que ambos sufren de aberración comática, así que mis preguntas son:

  1. ¿La aberración comática suele ser algo malo o suele estropear los datos experimentales?
  2. ¿Hay alguna dificultad en el uso de OAP y/o espejos toroidales?

Cualquier sugerencia y comentario es bienvenido.

Respuestas (2)

Una dificultad con los OAP y los espejos toroidales es que son significativamente más difíciles de alinear que los espejos esféricos y también son más sensibles a la orientación del haz. Sin saber más sobre su experimento, realmente no puedo comentar qué compensaciones podrían funcionar mejor para su aplicación específica.

No tengo mucha experiencia trabajando con luz de 400 nm, pero tal vez haya lentes Fresnel disponibles que le permitan minimizar el grosor del vidrio mientras logra una calidad de haz aceptable después de las lentes.

Otra opción sería agregar un compresor de prisma (o espejos chirridos) a su configuración para compensar la dispersión del vidrio (lamentablemente, no creo que haya materiales de lente disponibles a 400 nm con propiedades de dispersión opuestas).

¿ Quizás un objetivo reflejo podría ser útil?

Sin saber lo que está tratando de observar (o estimular) con su haz expandido, es imposible comentar cuánta aberración puede tolerar su experimento. En cuanto al problema dispersivo (ampliación del pulso), tal vez podría encontrar alguna fibra óptica con dispersión inversa y alimentar el pulso a través de eso antes de la óptica de espacio libre. Y, por último, un expansor de haz totalmente reflectante diseñado correctamente (Zemax FTW) debe estar libre de aberraciones.