Redes fotorrefractivas armónicas en el marco del modelo Kukhtarev y sus extensiones

El conocimiento del régimen no lineal, donde se generan las redes fotorrefractivas armónicas está prácticamente limitado a un conocimiento aproximado del modelo de Kukhtarev. A esto se agrega la inexistencia casi total de un análisis teórico del régimen no lineal para materiales en los cuales existen trampas superficiales eficientes, ó un mecanismo de transporte electrón-hueco. Por lo tanto, dicho desconocimiento limita el análisis de las redes fotorrefractivas armónicas a situaciones casi ideales: un reducido número de materiales fotorrefractivos que no presentan procesos dinámicos adicionales a los postulados por el modelo de Kukhtarev y bajo condiciones de excitación muy restrictivas que no tienen en cuenta el régimen no lineal. Estas limitaciones nos han motivado a investigar el comportamiento teórico de las redes fotorrefractivas armónicas estacionarias en un marco global, es decir, resolviendo en forma exacta y sin simplificaciones las ecuaciones materiales dentro del modelo de Kukhtarev y las mencionadas extensiones: el modelo de trampas superficiales y el modelo de trasporte bipolar de carga, en un rango muy amplio de variación de los parámetros experimentales que incluye el régimen no lineal. Ello permite analizar las redes armónicas en términos de la intensidad media de excitación, la profundidad de modulación, el espaciado de red y el campo eléctrico aplicado. También, a partir del riguroso conocimiento de las amplitudes y fases de las redes fotorrefractivas armónicas, es posible obtener la precisa distribución del campo espacial de carga dentro del cristal en conjunción con la cantidad de componentes armónicas necesarias para su convergencia. Todo ello permite identificar las diferentes regiones de comportamiento lineal y no lineal. Todos los resultados han sido comparados para los modelos dinámicos aquí estudiados.Facultad de Ciencias Exacta

Redes fotorrefractivas armónicas en el marco del modelo de Kukhtarev y sus extensiones

El conocimiento del régimen no lineal, donde se generan las redes fotorrefractivas armónicas está prácticamente limitado a un conocimiento aproximado del modelo de Kukhtarev. A esto se agrega la inexistencia casi total de un análisis teórico del régimen no lineal para materiales en los cuales existen trampas superficiales eficientes, ó un mecanismo de transporte electrón-hueco. Por lo tanto, dicho desconocimiento limita el análisis de las redes fotorrefractivas armónicas a situaciones casi ideales: un reducido número de materiales fotorrefractivos que no presentan procesos dinámicos adicionales a los postulados por el modelo de Kukhtarev y bajo condiciones de excitación muy restrictivas que no tienen en cuenta el régimen no lineal. Estas limitaciones nos han motivado a investigar el comportamiento teórico de las redes fotorrefractivas armónicas estacionarias en un marco global, es decir, resolviendo en forma exacta y sin simplificaciones las ecuaciones materiales dentro del modelo de Kukhtarev y las mencionadas extensiones: el modelo de trampas superficiales y el modelo de trasporte bipolar de carga, en un rango muy amplio de variación de los parámetros experimentales que incluye el régimen no lineal. Ello permite analizar las redes armónicas en términos de la intensidad media de excitación, la profundidad de modulación, el espaciado de red y el campo eléctrico aplicado. También, a partir del riguroso conocimiento de las amplitudes y fases de las redes fotorrefractivas armónicas, es posible obtener la precisa distribución del campo espacial de carga dentro del cristal en conjunción con la cantidad de componentes armónicas necesarias para su convergencia. Todo ello permite identificar las diferentes regiones de comportamiento lineal y no lineal. Todos los resultados han sido comparados para los modelos dinámicos aquí estudiados.Doctor en Físic

Characterization of digital dispersive spectrometers by low coherence interferometry

We propose a procedure to determine the spectral response of digital dispersive spectrometers without previous knowledge of any parameter of the system. The method consists of applying the Fourier transform spectroscopy technique to each pixel of the detection plane, a CCD camera, to obtain its individual spectral response. From this simple procedure, the system-point spread function and the effect of the finite pixel width are taken into account giving rise to a response matrix that fully characterizes the spectrometer. Using the response matrix information we find the resolving power of a given spectrometer, predict in advance its response to any virtual input spectrum and improve numerically the spectrometer's resolution. We consider that the presented approach could be useful in most spectroscopic branches such as in computational spectroscopy, optical coherence tomography, hyperspectral imaging, spectral interferometry and analytical chemistry, among others.Fil: Martínez Matos, Ó.. Universidad Complutense de Madrid; EspañaFil: Rickenstorff, C.. Universidad Complutense de Madrid; EspañaFil: Zamora, S.. Universidad Complutense de Madrid; EspañaFil: Izquierdo, J. G.. Universidad Complutense de Madrid; EspañaFil: Vaveliuk, Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones Ópticas. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas; Argentin

Ultra-long light sheets via curved beam intercrossing

An approach to yield a planar light sheet with thickness below the Abbe’s diffraction limit over ultra-long propagation distances is presented. Such features emerge by an induced interference of the fields associated to the caustic branches of a cusp-type curved beam. The optical sheet width and length are dynamically tuned by just varying one parameter of the signal encoded in a spatial light modulator within a standard setup for curved beam generation. This light sheet possesses the following characteristics: a high length-to-width ratio, a width below the Abbe’s diffraction limit, reduced sidelobes, and very low spreading along the sheet length. These planar light sheets could be useful in light-sheet microscopy and applications to surface and interface physics. In addition, these sheets can be easily transformed in an optical needle having rectangular symmetry by using a two-dimensional cusp beam instead of an one-dimensional beam.Fil: Neyra, Enrique Gustavo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones Ópticas. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas; ArgentinaFil: Martínez Matos, Óscar. Universidad Complutense de Madrid; EspañaFil: Vaveliuk, Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas. Centro de Investigaciones Ópticas. Universidad Nacional de La Plata. Centro de Investigaciones Ópticas; Argentina. Universidad Complutense de Madrid; Españ

Modulated speckle simulations based on the random-walk model

The random-walk model is employed to simulate modulated speckle patterns. We demonstrate that the geometrical image approximation fails to describe the modulated speckle pattern. A new approach to analyzing this phenomenon is proposed. The validity of the approximations employed is verified by comparison of the simulation with the experimental results. Speckle metrological applications and phase measurement techniques could be improved by taking advantage of this model

Modulated speckle simulations based on the random-walk model

The random walk model is employed to simulate modulated speckle patterns. We demonstrate that the geo metrical image approximation fails to describe the modulated speckle pattern. A new approach to analyzing this phenomenon is proposed. The validity of the approximations employed is verified by comparison of the simulation with the experimental results. Speckle metrological applications and phase measurement tech niques could be improved by taking advantage of this model.Facultad de Ingenierí

Caustics, catastrophes, and symmetries in curved beams

In this paper, a meaningful classification of optical caustic beams in two dimensions is presented. It is demonstrated that the phase symmetry of the beam's angular spectrum governs the optical catastrophe, which describes the wave properties of ray singularities, for cusp (symmetric phase) and fold (antisymmetric phase) caustics. In contrast to the established idea, the caustic classification arises from the phase symmetry rather than from the phase power, thus breaking the commonly accepted concept that fold and cusp caustics are related to the Airy and Pearcey functions, respectively. Nevertheless, the role played by the spectral phase power is to control the degree of caustic curvature. These findings provide straightforward engineering of caustic beams by addressing the spectral phase into a spatial light modulator or glass plate.Fil: Vaveliuk, Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - la Plata. Centro de Investigaciones Opticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Invest.científicas. Centro de Investigaciones Opticas. Universidad Nacional de la Plata. Centro de Investigaciones Opticas; ArgentinaFil: Lencina, Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - la Plata. Centro de Investigaciones Opticas. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Invest.científicas. Centro de Investigaciones Opticas. Universidad Nacional de la Plata. Centro de Investigaciones Opticas; ArgentinaFil: Rodrigo, Jose A.. Universidad Complutense de Madrid; EspañaFil: Martinez Matos, Oscar. Universidad Complutense de Madrid; Españ

Squared-field amplitude modulus and radiation intensity nonequivalence within nonlinear slabs

This paper presents a novel approach to wave propagation inside the Fabry-Perot framework. It states that the time-averaged Poynting vector modulus could be nonequivalent with the squared-field amplitude modulus. This fact permits the introduction of a new kind of nonlinear medium whose nonlinearity is proportional to the time-averaged Poynting vector modulus. Its transmittance is calculated and found to differ with that obtained for the Kerr medium, whose nonlinearity is proportional to the squared-field amplitude modulus. The latter emphasizes the nonequivalence of these magnitudes. A space-time symmetry analysis shows that the Poynting nonlinearity should be only possible in noncentrosymmetric materials.Comment: 5 pages, 4 figures, added space-time symmetry analysis and reference

Physical interpretation of the paraxial estimator

The paraxial estimator (PE) is a parameter quantifying the paraxiality of a light beam. Even if some of its features were previously tackled, key details on its behavior were not fully presented. This paper robustly presents the physical meaning of the PE in a global way, enlarging its interpretation out of the paraxial region what permits to get a first view of the beam propagation dynamics from the value of this parameter. The physical interpretation is given in the spatial domain and in the spectral domain as well. In the first one, the value of PE is related to the competition between the fast oscillations and the remaining oscillations of a propagating field. Looking at spectral domain, the PE deals with the spectral dispersion (or width) of the plane waves forming the field. In this context, a negative value of PE concerns the effective contribution of the evanescent waves what only happens in a strong nonparaxial regime. The PE also accounts the geometric and physical features on the concept of the paraxial approximation in a natural way. An analysis performed for beams propagating through a spherical thin lens reveals that the loss of paraxiality is due to the geometric effect of ray bending by the lens and by another physical effect, concerning the nonideal collimation of the beam