Verso il singolo ciclo ottico: sintesi coerente di amplificatori parametrici a larga banda

La propagazione di impulsi laser attraverso mezzi trasparenti può innescare l'allargamento della loro banda spettrale. Il fenomeno, noto col nome di generazione del supercontinuo, o SCG, è stato finora osservato in mezzi solidi, liquidi e gas. Benché la self-phase modulation sia in grado di innescare da sola la generazione del bianco, nella maggior parte dei casi reali la SCG ha origine dall'interazione di una serie di processi non-lineari del terzo ordine, i quali concorrono alla formazione di un lamento di luce bianca all'interno del materiale (tra gli altri si ricordano la ionizzazione a valanga e la generazione di plasma). Particolare attenzione è stata prestata alla scelta del materiale da sfruttare per innescare il fenomeno di SCG. La caratteristica più importante di cui si è dovuto tenere conto è il band-gap del materiale, che gioca un ruolo determinante nell'ambito della generazione del fascio bianco.
La sua ampiezza, unitamente all'energia dell'impulso incidente, stabilisce infatti l'efficienza dell'intero processo, basato su un tipo di interazione a più fotoni (assorbimento multifotonico); in aggiunta a ciò sembra che la luce bianca prodotta sperimenti un taglio alle alte frequenze che dipende proprio dal valore del gap. Al fine di favorire il processo di SCG e di aumentare la banda dello spettro prodotto a partire dall'idler infrarosso centrato alla lunghezza d'onda di 1700 nm (fornito dall'OPA infrarosso), la prima scelta è ricaduta su una lamina di YAG di 4 mm di spessore.
Lo YAG infatti manifesta un gap sufficientemente piccolo da garantire un'elevata efficienza dell'assorbimento multifotonico innescato da fotoni a bassa energia come quelli infrarossi. Inoltre esso garantisce una buona qualità dello spettro intorno a 800 nm, regione a cui si è particolarmente interessati per via della difficoltà di produrvi luce.