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Estudio de procesos no-lineales en fibras ópticas multimodales
Study of nonlinear process in multimode fibers
María del Rocío Camacho Morales
KARINA GARAY PALMETT
Raul Rangel Rojo
Acceso Abierto
Atribución
Señales no lineales, fibra óptica
La generación de señales no lineales en fibras ópticas ha presentado interés debido a sus múltiples aplicaciones en áreas como la metrología, la microscopía, y la óptica cuántica, entre otras. Particularmente, la generación de pares y tripletes de fotones para su aplicación en el área de óptica cuántica es posible por medio de la no linealidad de tercer orden que presentan las fibras ópticas. La eficiencia en la generación de pares y tripletes de fotones depende del traslape espacial entre modos, sujeta a la condición de conservación de momento. Recientemente, se han estudiado procesos ópticos no lineales en las denominadas fibras microestructuradas. El control de la dispersión de los modos guiados y las grandes longitudes de interacción provistas por este tipo de fibras permite aumentar la eficiencia de los procesos no lineales. En este trabajo, exploramos una variedad de configuraciones que permiten cumplir con la condición de empatamiento de fases en dos procesos paramétricos no lineales de tercer orden, la mezcla de cuatro ondas y la generación de tercer armónico, en diferentes fibras microestructuradas. El cálculo de las condiciones de empatamiento de fases mostró la posibilidad de estudiar procesos parámetricos no lineales de tercer orden, por medio de un campo de bombeo centrado alrededor de 800 o bien 400 nm. De acuerdo a estos resultados, escogimos una fibra microestructurada para estudiar el proceso de generación de tercer armónico, por medio del fundamental de un láser de Ti:Zafiro. Se observó la generación de dos señales principales en la región espectral del UV alrededor de 300 nm y 340 nm. Interpretamos la generación de ambas señales como señales de tercer armónico que se propagan en modos espaciales de orden superior.
The generation of nonlinear signals in optical fibers has showed interest due to the several applications in metrology, microscopy, quantum optics, among others. In particular, the generation of photon pairs and photon triplets, for applications in quantum optics, are possible through the third order nonlinearity of optical fibers. The emission efficiency of photon pairs and photon triplets depends on energy and momentum conservation, and also on the spatial overlap among the interacting fields. Recently, nonlinear processes have been studied in the so called microstructured fibers. The controlled dispersion of the guided modes and the large interactions lengths provided by these fibers, permits the enhancement of nonlinear process. In this work, we explore a variety of configurations to accomplish the phase matching condition for two third order nonlinear parametric processes, four wave mixing and third harmonic generation, in different microstructured fibers. The calculation of the phase matching conditions showed the possibility for generating signals through third order nonlinear parametric processes, using a pump field around 800 nm or 400 nm. According to these results, we chose a microstructured fiber to study the third harmonic generation process using the fundamental of a Ti:Saphire laser. We observed the generation of two main signals in the UV spectral region around 300 nm and 340 nm. We interpret the generation of these two signals as third harmonic signals that propagate in high order spatial modes.
CICESE
2015
Tesis de maestría
Español
Camacho Morales, M.R.2015.Estudio de procesos no-lineales en fibras ópticas multimodales.Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 92 pp
ÓPTICA
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