Propagación de pulsos en fibras ópticas con ceros de no linealidad
Los efectos ópticos no lineales tienen lugar a partir de la interacción entre un campo electromagnético intenso y un medio dieléctrico y son responsables de fenómenos de interés como la aparición de nuevas frecuencias, la generación de suma y diferencia de frecuencias y el ensanchamiento espectral,...
Guardado en:
| Autor principal: | |
|---|---|
| Formato: | Tesis NonPeerReviewed |
| Lenguaje: | Español |
| Publicado: |
2024
|
| Materias: | |
| Acceso en línea: | http://ricabib.cab.cnea.gov.ar/1261/1/1Sparapani.pdf |
| Aporte de: |
| Sumario: | Los efectos ópticos no lineales tienen lugar a partir de la interacción entre un campo electromagnético intenso y un medio dieléctrico y son responsables de fenómenos de interés como la aparición de nuevas frecuencias, la generación de suma y diferencia de frecuencias y el ensanchamiento espectral, entre otros. En medios no centrosimétricos, como las fibras ópticas, estos efectos se manifiestan a través de la susceptibilidad de 3er orden. Esta tesis aborda el estudio de efectos lineales y no lineales, como la
dispersión cromática, el efecto Kerróptico (responsable de la automodulación de fase y la modulación de fase cruzada), el scattering de Raman estimulado y el self-steepening, para el análisis de la dinámica de pulsos en medios ópticos no lineales, particularmente aquellos que presentan un perfil de no linealidad arbitrario. Se estudió la dinámica de propagación de solitones, los cuales son pulsos que resultan de la combinación de efectos lineales y no lineales y cuya forma y espectro permanecen inalterados durante la propagación, y también de ondas dispersivas que surgen de la perturbación de los solitones. En general, en la bibliografía, la propagación no lineal en fibras ópticas se modela a través de la ecuación no lineal de Schrodinger (NLSE) y de la ecuación no lineal de Schrodinger generalizada (GNLSE). Sin embargo, dado que ha sido demostrado que estas ecuaciones no conservan el n´umero de fotones para medios con perfiles no lineales con una dependencia arbitraria con la frecuencia, se utilizan las recientemente
introducidas photon-conserving NLSE (pcNLSE) y su versión generalizada (pcGNLSE) para modelar la dinámica de pulsos y su interacción en medios que exhiben un cero de no linealidad.
En este trabajo, además, se utilizan analogías temporales de la óptica geométrica y su extensión a medios no lineales para el estudio de la interacción de un pulso débil (signal) con un pulso intenso (pump). Este último actúa como barrera temporal mediante la modificación local del índice de refracción, lo que permite la reflexión o transmisión del signal, incluso siendo posible que este experimente la reflexión total interna. A partir de estas analogías se introdujeron los conceptos de cavidad y láser temporales, con aplicaciones a la medición distribuida de parámetros de la fibra. Asimismo, considerando las nuevas guías de onda con perfiles de no linealidad arbitrarios, en particular aquellas que exhiben un cero de no linealidad, se estudió la dinámica de propagación de los solitones y las ondas dispersivas. Se observó la influencia del cero de no linealidad comparando los resultados obtenidos utilizando la GNLSE y la pcGNLSE. Finalmente, se utilizan las analogías temporales para introducir un nuevo modelo analítico que permite describir la interacción pump-signal en medios con un cero de no linealidad, y se exploran aplicaciones de conmutación puramente óptica. |
|---|