Determination of the topological charge of a bessel-gauss beam using the diffraction pattern through of an equilateral aperture

The topological charge TC of an electromagnetic wave is relate with their wavefront spatial distribution. Electromagnetic waves with factor azimuthal exp(ilθ) in its phase, have TC integer (l=m) or non-integer (l=M). These electromagnetic waves with a well-defined of TC can be produced in the visible regime by computer generated holographic masks with fork shaped. In this paper, we study the formed triangle lattice distribution in the intensity Fraunhofer regime using numerical simulations of the Bessel-Gauss beams with integer and non-integer TC. The beam is diffracted by equilateral triangular aperture to measure both their sign and magnitude. In addition, we showed the experimental results of the intensity in far field regime product of diffraction of Bessel-Gauss beams with integer and noninteger TC by the equilateral triangular aperture. Partial and qualitative explanations have been proposed for the diffraction of electromagnetic beams with topological charge. This paper presents a complete analysis for qualitative and quantitative explanation of diffraction of a beam with topological charge by a triangular aperture. The results of such diffraction are obtained by numerical simulation or experimentally

Design and performance evaluation of a solar tracking panel of single axis in Colombia

This paper presents the mechanical design of a single axis solar tracking system, as well as the electronic design of a system that to record in real time the electric power delivered by the solar tracker and to evaluate its performance. The interface was developed in Labview and it compares the power supplied by the tracker with the power supplied by static solar panel of the same characteristics. The performance is initially simulated using Pv-Syst software, and later validated with the data obtained by the interface. As a result, the use of the solar tracker increases the power delivered by a minimum of 19%, and it can go as high as 47.84%, with an average in increase in power of 19.5% in the monthly energy production. This experimental result was compared with the simulation by Pv-Syst software and shows a difference of only 2.5%, thus validating the reliability of the simulation. This behavior pattern coincides with previous studies carried out for equatorial latitudes

Intensidad de un haz de luz con momento angular orbital entero o no entero en campo lejano

The far-field intensity pattern of a light beam with a defined value of orbital angular momentum is analyzed theoretically and experimentally. Using numerical simulations of a wave plane diffracted through of a hologram with fork shape, we calculate the mean radius of the inner ring for beams with integer orbital angular momentum in the Fraunhofer regime. For beams with non integer orbital angular momentum, we study the rotation on the far field intensity pattern diffracted produced by the dislocation phase over the fork hologram. Additionally, experimental results are presented for the far field diffraction pattern for beams with integer OAM and non-integer OAM, product of an electromagnetic wave incident on a fork hologram written on a spatial light modulator.La forma del patrón de intensidad en campo lejano de un haz luminoso con un valor bien definido de momento angular orbital entero y no entero es analizada teórica y experimentalmente. Mediante simulaciones numéricas de una onda plana difractada por un holograma en forma de tenedor se calcula para los haces con momento angular orbital entero m el radio promedio del anillo interno del haz en el régimen de Fraunhofer, mientras que para los haces con momento angular orbital no entero M se analiza la rotación de la distribución de intensidad en el campo lejano difractado provocada por el giro de la discontinuidad en el holograma en forma de tenedor. Los resultados experimentales de la forma del patrón de difracción en campo lejano de un haz con momento angular orbital entero y no entero producto de hacer incidir una onda electromagnética plana sobre un holograma computarizado en forma de tenedor desplegado sobre un modulador espacial de luz son presentados para corroborar los resultados teóricos

Modelado preliminar de un codificador optoelectrónico para la transferencia de datos sobre el momento angular orbital de la luz

El presente texto expone un modelo preliminar para un codificador optoelectrónico que busca explotar la propiedad del  momento  angular  orbital  de  la  luz  para  la transferencia  de  datos.  La  implementación  de  esta  tecnología proporciona una serie de ventajas en la criptografía cuántica, en el aumento de ancho de banda e incluso en el almacenamiento de arreglos. Se presenta una arquitectura a nivel de capa física en forma de diagrama de bloques, luego se desarrolla la teoría matemática en la que se basa el codificador, donde se utiliza la aproximación paraxial de la onda que se propaga en cavidades resonantes tipo Hermite-Gauss y Laguerre-Gauss. Se analizan tres posibles técnicas para la generación de la magnitud física y la posterior inserción del dato, se selecciona la más versátil y se muestran las principales particularidades tanto del haz incidente como del haz que emerge del codificador.This  paper  presents  a  preliminary  model  for  optoelectronic  encoder  that  use  the  property  of  orbital  angular momentum of light to data transfer. The implementation of this technology provides some advantages in quantum cryptography, increasing bandwidth even storing arrangements.This architecture is showed in blocks diagram and a brief mathematical theory to explain the encoder is presented, it uses the wave’s paraxial approximation when propagates out of resonant cavities like Hermite-Gauss or Laguerre-Gauss. Three possible techniques allow the generation of the physical quantity of interest, topological charge of the beam, and the subsequent insertion of the data to transmit, selecting the most versatile and showing the main characteristics of both, the incident beam and the beam emerging  from the encoder

Gestión del conocimiento. Perspectiva multidisciplinaria. Volumen 17

El libro “Gestión del Conocimiento. Perspectiva Multidisciplinaria”, Volumen 17 de la Colección Unión Global, es resultado de investigaciones. Los capítulos del libro, son resultados de investigaciones desarrolladas por sus autores. El libro es una publicación internacional, seriada, continua, arbitrada, de acceso abierto a todas las áreas del conocimiento, orientada a contribuir con procesos de gestión del conocimiento científico, tecnológico y humanístico. Con esta colección, se aspira contribuir con el cultivo, la comprensión, la recopilación y la apropiación social del conocimiento en cuanto a patrimonio intangible de la humanidad, con el propósito de hacer aportes con la transformación de las relaciones socioculturales que sustentan la construcción social de los saberes y su reconocimiento como bien público

Non-Evolving Spatial Coherence Function

We present a general model for the spatial coherence function of random fields created by scattering elliptical, perfect vortex beams. Remarkably, as opposed to the free-space propagation of typical random fields, there are regimes where the spatial coherence function does not evolve. We demonstrate analytically, numerically, and experimentally that both the size and the shape of spatial correlations can be precisely controlled in a manner that is independent of propagation distance

Determinación de la carga topológica de un haz bessel-gauss mediante el patrón de difracción a través de una abertura triangular equilátera

La carga topológica de una onda electromagnética CT, está relacionada con su distribucion espacial en el frente de onda. Ondas electromagnéticas con un factor acimutal exp(il) en su fase, tienen CT entera (l=m) o no entera (l=M). Estas ondas electromagnéticas con un valor definido de carga topológica pueden ser producidas en el régimen visible utilizando máscaras tenedor holográficas generadas por computador. En este artículo se estudia mediante simulaciones numéricas la red triangular formada en el régimen de intensidad de Fraunhofer de haces Bessel-Gauss con CT entera y no entera que han difractado sobre una rendija en forma triangular para determinar su signo y su magnitud. También se presentan los resultados experimentales de la intensidad en campo lejano obtenidos al difractar una onda luminosa Bessel-Gauss con CT entera y no entera a través de una rendija triangular equilátera. Argumentos cualitativos parciales han sido expuestos para explicar el fenómeno de difracción de estos haces con carga topológica. Aquí se presentan argumentos cualitativos y cuantitativos que permiten explicar todos los resultados de la difracción por una abertura triangular de haces con carga topológica obtenidos ya sea por simulación numérica o mediante su realización experimental

Superposition of two optical vortices with opposite integer or non-integer orbital angular momentum

This work develops a brief proposal to achieve the superposition of two opposite vortex beams, both with integer or non-integer mean value of the orbital angular momentum. The first part is about the generation of this kind of spatial light distributions through a modified Brown and Lohmann’s hologram. The inclusion of a simple mathematical expression into the pixelated grid’s transmittance function, based in Fourier domain properties, shifts the diffraction orders counterclockwise and clockwise to the same point and allows the addition of different modes. The strategy is theoretically and experimentally validated for the case of two opposite rotation helical wavefronts.El presente trabajo desarrolla una breve propuesta para superponer dos vórtices ópticos con valor promedio de momento angular orbital entero de sentidos opuestos. En primera instancia se aborda la generación de éste tipo de distribuciones espaciales de luz a través del holograma modificado de Brown y Lohmann. Posteriormente se inserta un sencillo artificio matemático sobre la función de transmitancia de la rejilla pixelada basado en las propiedades del espacio de Fourier, para lograr desplazar los órdenes de difracción de sentidos levógiro y dextrógiro a un mismo punto espacial y efectuar la suma de los modos. Se valida la estrategia de manera teórico experimental para el caso de los dos frentes de onda helicoidales opuestos en rotación

Superposition of two optical vortices with opposite integer or non-integer orbital angular momentum

This work develops a brief proposal to achieve the superposition of two opposite vortex beams, both with integer or non-integer mean value of the orbital angular momentum. The first part is about the generation of this kind of spatial light distributions through a modified Brown and Lohmann’s hologram. The inclusion of a simple mathematical expression into the pixelated grid’s transmittance function, based in Fourier domain properties, shifts the diffraction orders counterclockwise and clockwise to the same point and allows the addition of different modes. The strategy is theoretically and experimentally validated for the case of two opposite rotation helical wavefronts