Cálculo de segundo y tercer orden de la dispersión de velocidad de grupo en un compresor de prismas para pulsos de femtosegundos - Enriquez Nieto, Aldo (My University, 2017)
En este trabajo se presenta el análisis de dos configuraciones de compresión de pulsos ultracortos de luz, a una de estas se le conoce como configuración lineal, mientras que la otra recibe el nombre de configuración de anillo. Estas configuraciones tienen algo en común, manejan un par de prismas y un cristal, que representan el medio activo. La diferencia que hay entre estas dos configuraciones, es que el pulso en la configuración lineal pasa dos veces tanto por los primas como por el cristal, mientras que en la configuración de anillo pasa una vez por el cristal y dos veces por los prismas.
El trabajo consta de cuatro capítulos, en el primer capítulo se describe a un pulso laser y se analiza partir de la suma de ondas de diferente frecuencia, que en un cierto tiempo y espacio tienen la misma fase inicial, de aquí se parte para explicar lo que son los pulsos ultracortos los cuales tienen duraciones temporales del orden de femtosegundos (〖10〗^(-15)seg) y picosegundos (〖10〗^(-12)seg). Se tratan temas como la velocidad de fase y la velocidad de grupo ya que no es lo mismo propagar el pulso en el vacío que en un medio, y el tema de propagar el pulso en un medio es fundamental ya que en el trabajo se propaga tanto en un cristal como en un par de prismas, por último en este capítulo se menciona un método para generar pulsos ultracortos, el cual se conoce como “amarre de modos”.En el capítulo dos redacta sobre la dispersión y los tipos de dispersión que tiene un pulso cuando se propaga en un medio dispersivo, el fenómeno de dispersión se explica partiendo de la polarización eléctrica, la segunda ley de Newton y así con ello describir el tema de dispersión normal y dispersión anómala, posteriormente se explica la dispersión de velocidad de grupo de segundo y tercer orden mediante la serie de Taylor y finalizamos con la dispersión angular que expresa la separación angular entre dos longitudes de onda. En el tercer capítulo se desarrolla un análisis de lo que ocurre cuando el pulso se propaga en un par de prismas, este análisis es crucial ya que se quiere lograr una dispersión de velocidad de grupo igual a cero, esto se logra en dos casos: uno cuando el pulso inicial sin chirp pasa por el par de prismas y otro cuando pasa por un cristal titanio zafiro y por los pares de prismas, en este análisis se tocan temas como ancho total cuando la intensidad máxima cae a la mitad, en inglés, full-width half máximum (FWHM), ángulo de Brewster, ángulo de desviación mínima y la ley de Snell. El último capítulo es la conclusión de los capítulos anteriores, es decir son los resultados obtenidos de lo ya visto en los capítulos anteriores que se obtuvieron con una simulación en Matlab mediante el diseño de un programa. Se presentan resultados para cuatro casos: dos con la configuración de anillo y dos con la configuración lineal, la diferencia en los dos ejemplos para cada configuración es el material de los prismas, para un caso el material es de baja dispersión (Silicio Fundido) y para el otro caso es de alta dispersión (SF14), mientras que para el cristal se utiliza el mismo material para todos los casos que es de titanio zafiro.
Keywords: Cálculo de segundo y tercer orden; Dispersión de velocidad; Velocidad de grupo en un compresor; Compresor de prismas; compresor de prismas para pulsos de femtosegundos