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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/459| Efectos no-lineales en la propagación de pulsos ópticos de picosegundos con modulación temporal de la frecuencia en fibras ópticas microestructuradas Nonlinear effects on the propagation of chirped picosecond optical pulses in microstructured optical fibers | |
| Alejandro Alatorre Galván | |
| Raúl Rangel Rojo | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Efectos no-lineales,Pulsos ópticos de ps,Fibras de cristal fotónico | |
| En este trabajo se presenta un estudio de los procesos ópticos no-lineales que se observan en la propagación de pulsos ópticos de picosegundos con modulación temporal de la frecuencia en fibras microestructuradas, también llamadas fibras de cristal fotónico (PCFs). En estas fibras la cubierta contiene un arreglo regular de agujeros rellenos de aire que corren a lo largo de toda la fibra. Manipulando la geometría de la fibra se pueden controlar sus propiedades de dispersión. Especial atención se presta al fenómeno de Mezclado de Cuatro Ondas (FWM) debido a su aplicación para generar pares de fotones correlacionados, tema de interés para nuestro grupo de trabajo. Los pulsos ópticos de picosegundos fueron obtenidos estirando los pulsos de femtosegundos generados por un láser de Ti:Záfiro de modos amarrados por medio de un expansor construido en el laboratorio, y de una fibra convencional para telecomunicaciones (SMF- 28). Se caracterizó la dispersión de las fibras microestructuradas utilizadas aplicando un método en el que se considera la PCF como una fibra de índice escalonado. Se calcularon los diagramas de empatamiento de fases para el proceso de Mezclado de Cuatro Ondas Parcialmente Degenerado (PDFWM) para cada fibra a partir de la información de su dispersión. Los espectros ópticos conseguidos experimentalmente a la salida de las fibras fueron comparados con aquellos predichos por modelos teóricos. En particular, se simuló la propagación de los pulsos a través de las fibras implementando un algoritmo para resolver numéricamente la ecuación de Schrodinger no-lineal generalizada mediante el método de Runge-Kutta de cuarto orden en el cuadro de interacción. Se encontró una gran similitud entre los resultados experimentales y las simulaciones. En algunos casos se observó la reducción del ancho espectral de los pulsos transmitidos por las fibras. Un resultado sorpresivo que se presentó fue la generación de segundo armónico en las fibras, un fenómeno óptico no-lineal de segundo orden el cual no se espera que ocurra en condiciones normales en una fibra óptica. A study of the nonlinear optical effects observed in the propagation of chirped picosecond optical pulses in photonic crystal fibers (PCF) is presented in this work. Also known as microstructured optical fibers, the PCFs are a kind of optical fibers with a microstructured cladding formed by a periodic array of air holes in silica. The dispersion properties of the fiber can be controlled by manipulating its geometry. Special attention is taken to the Four Wave Mixing process (FWM) because of its application in the generation of correlated photon pairs, which is a subject of interest for our work group. The picosecond optical pulses were obtained by stretching the femtosecond optical pulses generated by a mode-locked Ti:Saphire laser with a stretcher fabricated in the laboratory, and by means of a conventional telecommunication fiber (SMF-28). The dispersion of the microstructured fibers employed was characterized applying the step-index method which consists in considering a PCF like a step-index fiber. The phase-matching diagrams for the Partially Degenerated Four Wave Mixing process (PDFWM) were estimated for each fiber from its calculated dispersion. The experimentally captured optical spectrums were compared with theoretical models. Particularly, the pulse propagation along the fibers was simulated by using an algorithm to solve the Schrodinger nonlinear equation with the fourth-order Runge-Kutta in the interaction picture method. A good agreement between experiments and simulations was found. In some cases, a reduction of the transmitted pulses spectral width was observed. An unexpected result was the the observation of second harmonic generation in the fibers because it is a second order nonlinear optical effect that should not happen in optical fibers under normal conditions. | |
| CICESE | |
| 2011 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Alatorre Galván, A.2011.Efectos no-lineales en la propagación de pulsos ópticos de picosegundos con modulación temporal de la frecuencia en fibras ópticas microestructuradas.Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 164 pp | |
| ÓPTICA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Óptica |
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