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Astrometric precision spectroscopy: Experimental development of a dual-frequency laser synthesizer based on an optical frequency comb

Ingeniero Civil Eléctrico / La tecnología de terahercios se encuentra en un estado de desarrollo atrasado con respecto
a las tecnologías usadas en las bandas adyacentes, como la óptica infrarroja o la electróni-
ca de microondas. En particular, no se poseen fuentes compactas de radiación que operen
dentro esta banda logrando buenos niveles de potencia y amplios rangos de frecuencia. Las
útiles propiedades de la radiación de terahercios como su capacidad de detectar moléculas
complejas, buena resolución espacial y ser radiación no ionizante, hacen que el desarrollo de
tecnología para esta banda sea un área con creciente interés.
En el contexto del desarrollo de una nueva línea de investigación sobre espectroscopía
molecular, en el Laboratorio de Terahertz y Astrofotónica de la Universidad de Chile, se
realiza este trabajo que consiste en el desarrollo experimental de un sistema láser para la ali-
mentación de fotomezcladores. Este sistema tiene como objetivo la generación de dos señales
ópticas de alta estabilidad y coherencia, cuya diferencia de frecuencias puede ser ajustada de
forma continua dentro del rango de 10 GHz a 300 GHz.
Para esto, se utiliza un esquema basado en un peine de frecuencias óptico sobre el cual se
enclava por inyección un láser de diodos de frecuencia sintonizable. Esto consigue tener una
fuente infrarroja de alta precisión dentro de un gran rango. Además, se genera una segunda
señal por medio de modulación en amplitud (AM), la cual es sintonizable dentro de un rango
igual al espaciado producido por el peine óptico. En conjunto, estas señales logran abarcar
un amplio espectro de frecuencias de forma continua sin perder estabilidad ni calidad de las
señales.
En este trabajo se logra implementar los subsistemas para la generación de cada una de las
señales requeridas y se estudia la capacidad de estos para trabajar dentro del rango deseado.
Para la señal generada por enclavamiento por inyección, se logra probar el concepto dentro
de un rango reducido, principalmente por falta de un buen sistema de medición de altas
frecuencias. Para la señal generada por modulación AM, se logran resultados positivos en
todo el rango de diseño. Finalmente, se proponen modificaciones al sistema para mejorar su
desempeño. / Este trabajo ha sido parcialmente financiado por Conicyt, a través de su fondo ALMA para el desarrollo de la astronomía, Proyecto 31140025, QUIMAL, Proyecto 1500010, CATA-Basal PFB06 y Fondecyt 1151213

Identiferoai:union.ndltd.org:UCHILE/oai:repositorio.uchile.cl:2250/159288
Date January 2018
CreatorsParvex Pichaida, Taky
ContributorsMichael, Ernest, Besser Pimentel, Felipe, Ramos Oliver, Nicolás
PublisherUniversidad de Chile
Source SetsUniversidad de Chile
LanguageEnglish
Detected LanguageSpanish
TypeTesis
RightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Chile, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/cl/

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