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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/1384| Amplificación de la luz y detección de vibraciones con cristales cúbicos fotorrefractivos Light amplification and vibration detection on photorefractive cubic crystals. | |
| Israel Rocha Mendoza | |
| Anatoly Khomenko | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Optica no lineal, Mezcla de dos ondas, Detectores adaptativos | |
| Un medio fotorrefractivo posee la habilidad para cambiar su birrefringencia como respuesta a la iluminación y, de tal manera, almacenar patrones espaciales no uniformes de intensidad óptica como imágenes, hologramas o patrones de motas. La birrefringencia fotoinducida modifica a su vez la intensidad y la polarización de la luz durante su propagación dentro del medio, esto ha sido la base para el surgimiento de nuevos efectos ópticos no lineales donde la polarización es un parámetro importante en la interacción de la luz con el medio no lineal. El análisis de efectos de tal tipo se lleva acabo representando a la luz como un campo vectorial y, por tanto, se les ha nombrado como efectos vectoriales. En años recientes tales efectos han atraído mucho la atención, entre ellos, la amplificación vectorial de la luz coherente en cristales cúbicos fotorrefractivos así como el estudio de la detección óptica de desplazamientos pequeños a través de la luz esparcida de objetos rugosos en movimiento. Un estímulo importante para la investigación de ambos efectos son sus posibles aplicaciones prácticas. Para contribuir con el desarrollo de ambos temas, en esta tesis se presenta un trabajo experimental y teórico en el que se estudia, por un lado, la amplificación de la luz mediante un análisis vectorial del acoplamiento de dos ondas vía expresiones analíticas (desarrolladas por primera vez para este tipo de análisis) para cristales cúbicos sin actividad óptica, y/o una simulación numérica para cristales cúbicos con actividad óptica. En este análisis se incluyen la condición de agotamiento de un haz de luz así como ambos tipos de no linealidad fotorrefractiva, local y no-local (las cuales se logran aplicando externamente al cristal un campo eléctrico de corriente directa y corriente alterna, respectivamente). Como consecuencia del análisis vectorial se obtuvo, entre otras cosas, una amplificación bidireccional de la luz con ambos tipos de no lineales, esto es, en cristales bajo campos eléctricos de C.A. y de C.D, así como una amplificación isotrópica de la luz mediante la aplicación de un campo eléctrico rotatorio. Por otro lado, se investiga la detección de vibraciones de medios rugosos vía el esparcimiento de la luz mediante un nuevo mecanismo físico, la modulación de la fotocorriente mediante patrones dinámicos, mismo que se propone para el desarrollo de sensores adaptativos para detectar amplitudes grandes y/o frecuencias bajas de oscilación con patrones moteados. A photorefractive media has the ability to change its birefringence as a response to an illumination and, in such way, to store non-uniform patial patterns, i. e. images, speckle patterns or holograms. In turn, the photoinduced birefringence changes the intensity and polarization of light propagating inside the crystal, which is the basis for many nonlinear optical effects with polarization as an important parameter of the light-media interaction. The analysis of this effects should be done representing the light has a vectorial field, therefore the effects of this type have been named vectorial effects. Recently many efforts have been made to analyze coherent light amplification via vectorial two-wave mixing in cubic photorefractive crystals, as well as the study of an optical detection of small displacements and vibrations of rough surfaces using these crystals. Important motivations for these research activities are potential industrial applications. This work intent to contribute to both areas of research mentioned above with new experimental and theoretical results. The theoretical analysis of light amplification via vectorial wave mixing has been carried out using analytical and numerical methods for the cubic photorefractive crystals with and without optical activity. The analysis takes into account the beam depletion and both types of nonlinear response, local and non local (which may be obtained whith an ac- and dc-biased crystals), as well as an isotropic amplification of light in crystals under a revolving electric field. On the other, a new physical mechanism, the photocurrent modulation by vibrating intensity patterns, has been demostrated and investigated in the present work. The obtained results should be used to develop a new type of adaptive optical sensors for the detection of rough surface vibration. These types of sensors can be especially useful for measurement of low-frequency and big-amplitude vibrations, where the use of adaptive sensorsof other types are difficult or imposible. | |
| CICESE | |
| 2003 | |
| Tesis de doctorado | |
| Español | |
| Rocha Mendoza,I.2003.Amplificación de la luz y detección de vibraciones con cristales cúbicos fotorrefractivos.Tesis de Doctorado en Ciencias.Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada,Baja California.155 pp. | |
| ÓPTICA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Óptica |
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