Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Log inSign up
Challenges
Datasets
Workspaces
Papers
Discussions
Leaderboard
Blog
Job Board
Q3AS

© 2026 Aqora Quantum S.A.S.

TermsPrivacyLegal Notice

Estudio de los mecanismos de absorción, dispersión y propagación de la señal de mezcla de Cuatro Ondas en colorantes orgánicos dentro de medios condensados en un modelo basado en el formalismo de la matriz de densidad

León Torres, Josué Ricardo

Published Mar 9, 2017• 0 citations
OpenAlex

Abstract

La presente investigacion muestra un estudio de las propiedades opticas no lineales y la propagacion de la senal de mezcla de cuatro ondas (MCO) en un sistema molecular considerando efectos de saturacion del haz de prueba a segundo orden. El formalismo de la matriz de densidad fue aplicado al sistema molecular (colorante organico Malaquita Verde) de dos niveles electronicos inmerso en un reservorio termico interactuando con dos campos electromagneticos, de alta y baja intensidad, conocidos como haz de bombeo y haz de prueba, respectivamente. Usando las Ecuaciones Opticas Estocasticas de Bloch (EOEB) calculamos la polarizacion inducida en el sistema y se analizaron las propiedades opticas no lineales y la propagacion de la senal. Se estudiaron los perfiles de absorcion y dispersion asociados a las propiedades opticas no lineales del sistema y finalmente se estudio la propagacion de la senal a traves de perfiles de intensidad en tres diferentes aproximaciones, dos de ellas soluciones analiticas y la otra numerica. Se compararon estos resultados bajo los efectos inducidos por el solvente, concentracion quimica de la solucion, intensidades de los campos y saturacion del haz de bombeo.

Related papers

Efectos de la difusión espectral en las propiedades ópticas no lineales de sistemas cuánticos de dos y tres estados en presencia de una señal de mezcla de cuatro ondas

Fernando Moncada

En el presente trabajo, las respuestas opticas no lineales de colorantes organicos inmersos en un reservorio termico son analizadas de forma teorica cuando interactuan con una senal de mezcla de cuatro ondas. Las modificaciones inducidas en la susceptibilidad no lineal a tercer orden son analizadas a partir de la ecuacion de Liouville empleando el formalismo de la matriz de densidad. La respuesta del sistema surge de la interaccion dipolar electrica de la molecula de colorante organico con los campos electromagneticos de bombeo y de prueba. Los colorantes organicos son modelados como sistemas cuanticos de dos y tres niveles. Una distribucion de frecuencias naturales con forma lorentziana es utilizada para describir el ensanchamiento inhomogeneo de los estados. Transiciones entre los estados de una misma banda son consideradas en los modelos presentados. Los efectos de la difusion espectral y naturaleza del tercer estado son estudiados con base en los modelos cuanticos planteados. Las respuestas opticas no lineales absortivas y dispersivas son comparadas para los modelos cuanticos considerados en presencia o ausencia de difusion espectral. Los resultados son evaluados mediante parametros caracteristicos de colorantes organicos como la malaquita verde y colorante de cianina para predecir sus respuestas opticas no lineales.

•Jan 1, 2018•0 citations

Propiedades Ópticas no lineales en Señales de Mezcla de Cuatro Ondas: Consideraciones Estocásticas del Solvente y Difusión Espectral

José Luis Paz, Luis Lascano, Cesar Costa

Usando las ecuaciones Ópticas de Bloch y considerando un sistema molecular que interactúa con un reservorio térmico, derivamos expresiones analíticas para las propiedades ópticas no lineales en la espectroscopia de mezcla de cuatro ondas. En este trabajo se introducen diferentes metodologías para el estudio de las polarizaciones macroscópicas y susceptibilidades ópticas no lineales. En un sistema de dos niveles, hemos considerado una frecuencia dependiente del tiempo para describir los efectos colectivos del reservorio térmico, cuya manifestación es el ensanchamiento del nivel superior según una función aleatoria prescrita. Aquí, las respuestas ópticas son calculadas mediante una metodología basada en el promedio de la coherencia obtenida por la resolución de las ecuaciones de Bloch ópticas estocásticas. Evaluamos las susceptibilidades ópticas a diferentes frecuencias, representadas como superficies numéricas para el comportamiento de las respuestas ópticas, en función del factor de desintonización de frecuencias bombeo-prueba, y de la intensidad del ruido. Se estudian los tiempos de relajación utilizando las propiedades de simetría de las respuestas ópticas y los efectos de la difusión espectral en la susceptibilidad no lineal de tercer orden para sistemas cuánticos de dos y tres estados. Los resultados presentados en este trabajo muestran aplicaciones potenciales para la caracterización de sistemas moleculares complejos a través de sus propiedades ópticas no lineales.

Revista Politécnica•Jul 31, 2019•0 citations

Efectos no lineales de coherencia atomica en la mezcla resonante de cuatro ondas inducidas en gases

Schmidt Iglesias Santana Carola

Se han analizado teoricamente diversos fenomenos de mezcla de cuatro ondas luminosas (mco) basada primordialmente en el mecanismo no lineal de coherencia zeeman en un sistema a tres niveles ensanchado doppler y saturado po por dos ondas arbitrariamente intensas. Se ha evidenciado la marcada incidencia del bombeo transversal resultando un mecanismo de generacion muy efectivo. Se destaca ademas un comportamiento oscilatorio del medio saturado opticamente denso asimismo se han remarcado y analizado los efectos de saturacion sobre las resonancias de mco realizadas por presion. Una ampliacion de la mco en la espectroscopia de absorcion de prueba correspondiente a un sistema saturado y sondeado por dos ondas estacionarias ha puesto de manifiesto marcados efectos de fase espacial en los espectros de absorcion correspondientes a medios opticamente dilvidos.

•Jan 1, 1986•0 citations

Estudio del comportamiento no lineal de un amplificador óptico semiconductor en sistemas de transmisión por fibra óptica

María José Soneira Ferrando

Un amplificador optico no respeta la estadistica de la luz incidente, por tanto, es necesario caracterizarlo estadisticamente. Con este fin se obtiene un modelo matematico basado en la ecuacion de la matriz densidad de fotones, la cual describe el comportamiento tanto lineal como no lineal del amplificador. Este modelo conduce a un sistema de ecuaciones diferenciales no lineales que proporcionan la evolucion temporal de los momentos estadisticos de la luz amplificada. Se ha puesto enfasis en el estudio de los momentos estadisticos y mas concretamente el de primer y segundo orden ya que su conocimiento permite calcular la relacion senal/ruido. Con el estudio del caso de hoy alta saturacion se vislumbra la posibilidad de reducir las fluctuaciones estadisticas relativas de la luz amplificada. Y, en consecuencia, mejorar la relacion senal/ruido. Con los resultados y conclusiones obtenidos hasta aqui, se realiza el estudio de un sistema formado por dos amplificadores opticos en cascada, el primero amplifica la senal proporcionando un nivel adecuado a la entrada del segundo para que este trabaje en regimen no lineal. Se ha analizado la influencia de los parametros de saturacion de los dos amplificadores y de sus longitudes en la relacion senal/ruido. Finalmente, se ha desarrollado un nuevo modelo para caracterizar una mezcla de medios saturables a partir de la e.M.D.F., lo cual ofrece la posibilidad de calcular las fluctuaciones estadisticas relativas de la luz. Se demuestra que un amplificador optico con una combinacion adecuado de los procesos saturables y de las perdidas lineales puede comportarse como un regenerador no sincronizado.

•Jan 1, 1990•0 citations

Estudio teórico de la propagación de haces de luz láser en medios ópticos cúbico-quínticos

María Jesús Alonso Paz

El proposito general de esta tesis es estudiar, mediante simulaciones numericas, la propagacion de haces de luz laser en los denominados medios opticos cubico-quimicos (C-Q). Estos materiales se caracterizan por tener un indice de refraccion que depende de la potencia del haz de luz incidente, de tal manera que es autoenfocante para intensidades bajas y autodesenfocante para intensidades altas. En este tipo de medios la luz adquiere unas propiedades fisicas similares a las de los fluidos habituales, como la existencia de vortices estables y de tension superficial. Este proceso puede interpretase como una transicion de fase de un gas de fotones a un 'liquido de luz'. En primer lugar se ha estudiado, de manera teorica, como utilizar un sistema atomico de cuatro niveles con transparencia inducida electromagneticamente (EIT) para alcanzar una situacion con susceptibilidades de tercer y quinto orden gigantescas y de signo opuesto. Una eleccion adecuada de los parametros permite obtener condensados de luz bidimensionales estables. Nuestros resultados teoricos podrian ser la base para experimentos reales en optica no lineal con laseres continuos de mW. Para la determinacion de indices de refraccion no lineales, se ha considerado la tecnica de Z scan. Se ha desarrollado una teoria simple basada en el metodo de los momentos, que permite ajustar los datos experimentales de Z scan. Se han obtenido los estados estacionarios de la ecuacion no lineal de Schrodinger C-Q, para diferentes potencias del haz, y se han formulado experimentos ideales para estudiar su dinamica. Las propiedades fisicas del estado resultante, como tension superficial, son similares a las de los fluidos habituales. Despues se ha realizado una comparacion entre los estados estacionarios del medio C-Q y los que se obtienen para el sistema atomico de cuatro niveles con EIT, obteniendo resultados muy similares. Posteriormente se han calculado estados ti

•Jan 1, 2006•0 citations

Propagación de haces Bessel en vapores atómicos y emisión cónica anómala

Áulide Martínez Tapia

En este trabajo se presenta un estudio experimental de propagación de haces Bessel y haces Gaussianos en vapores atómicos bajo las condiciones a las cuales se produce el efecto de emisión cónica anómala (ECA).En la primera parte del presente se exhiben las bases teóricas de la óptica no lineal en vapores atómicos con el fin de entender uno de los modelos más aceptados que intentan describir la emisión cónica.De la ecuación de onda no lineal, se obtienen las ecuaciones acopladas de uno de los fenómenos más sencillos de mezclado de ondas, la generación de suma de frecuencias.Este ejemplo permite definir la condición de acoplamiento de fase y después generalizar para obtener las ecuaciones acopladas generales de un proceso de mezclado de cuatro ondas.Después se obtienen las expresiones para la polarización no lineal y la susceptibilidad no lineal con el formalismo de la matriz de densidad para un sistema de dos niveles.También se hace una revisión sobre las investigaciones teóricas y experimentales más significativas de la emisión cónica y se describen las características generales de la ECA.Por último, se incluye un resumen de la teoría de los haces ópticos utilizados en los experimentos, Gaussianos y Bessel.Se hace especial énfasis en las propiedades de los haces Bessel que son relevantes para este trabajo, así como en el método utilizado para la generación de haces Bessel a través de una lente cónica.La segunda parte concierne al desarrollo del sistema experimental utilizado.Se produjo la ECA con haces Gaussianos y haces Bessel de orden cero, excitando la primera transición del calcio atómico 3p 6 4s 2 1 S 0 → 3p 6 4s4p 1 P 0 (λ Ca = 422.67nm)con un láser de pigmento sintonizable, bombeado por el tercer armónico de un láser de Nd:YAG.Los haces Bessel fueron generados a partir de iluminar una lente axicón de 1 • con el láser de pigmento.Después se analizan los resultados obtenidos a través de 9 imágenes y se comparan los ángulos de los anillos en función del tipo de haz que los produjo.Tras la serie de experimentos, se encontró, que dada una longitud de onda, el ángulo del anillo de la emisión cónica cambiaba dependiendo de que tipo de haz se utilizara para excitar el vapor atómico.ix xi 4. HACES ÓPTICOS 4.1.Propagación de la luz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.1.1.Ecuación de onda paraxial . . . . . . . . . . . . . . .4.2.Propiedades de los haces Gaussianos . . . . . . . . . . . . .4.3.Haces Bessel . . . .

•Dec 13, 2019•0 citations
La presente investigacion muestra un estudio de las propiedades opticas no lineales y la propagacion de la senal de mezcla de cuatro ondas (MCO) en un sistema molecular considerando efectos de saturacion del haz de prueba a segundo orden. El formalismo de la matriz de densidad fue aplicado al sistema molecular (colorante organico Malaquita Verde) de dos niveles electronicos inmerso en un reservorio termico interactuando con dos campos electromagneticos, de alta y baja intensidad, conocidos como haz de bombeo y haz de prueba, respectivamente. Usando las Ecuaciones Opticas Estocasticas de Bloch (EOEB) calculamos la polarizacion inducida en el sistema y se analizaron las propiedades opticas no lineales y la propagacion de la senal. Se estudiaron los perfiles de absorcion y dispersion asociados a las propiedades opticas no lineales del sistema y finalmente se estudio la propagacion de la senal a traves de perfiles de intensidad en tres diferentes aproximaciones, dos de ellas soluciones analiticas y la otra numerica. Se compararon estos resultados bajo los efectos inducidos por el solvente, concentracion quimica de la solucion, intensidades de los campos y saturacion del haz de bombeo.
En el presente trabajo, las respuestas opticas no lineales de colorantes organicos inmersos en un reservorio termico son analizadas de forma teorica cuando interactuan con una senal de mezcla de cuatro ondas. Las modificaciones inducidas en la susceptibilidad no lineal a tercer orden son analizadas a partir de la ecuacion de Liouville empleando el formalismo de la matriz de densidad. La respuesta del sistema surge de la interaccion dipolar electrica de la molecula de colorante organico con los campos electromagneticos de bombeo y de prueba. Los colorantes organicos son modelados como sistemas cuanticos de dos y tres niveles. Una distribucion de frecuencias naturales con forma lorentziana es utilizada para describir el ensanchamiento inhomogeneo de los estados. Transiciones entre los estados de una misma banda son consideradas en los modelos presentados. Los efectos de la difusion espectral y naturaleza del tercer estado son estudiados con base en los modelos cuanticos planteados. Las respuestas opticas no lineales absortivas y dispersivas son comparadas para los modelos cuanticos considerados en presencia o ausencia de difusion espectral. Los resultados son evaluados mediante parametros caracteristicos de colorantes organicos como la malaquita verde y colorante de cianina para predecir sus respuestas opticas no lineales.
Usando las ecuaciones Ópticas de Bloch y considerando un sistema molecular que interactúa con un reservorio térmico, derivamos expresiones analíticas para las propiedades ópticas no lineales en la espectroscopia de mezcla de cuatro ondas. En este trabajo se introducen diferentes metodologías para el estudio de las polarizaciones macroscópicas y susceptibilidades ópticas no lineales. En un sistema de dos niveles, hemos considerado una frecuencia dependiente del tiempo para describir los efectos colectivos del reservorio térmico, cuya manifestación es el ensanchamiento del nivel superior según una función aleatoria prescrita. Aquí, las respuestas ópticas son calculadas mediante una metodología basada en el promedio de la coherencia obtenida por la resolución de las ecuaciones de Bloch ópticas estocásticas. Evaluamos las susceptibilidades ópticas a diferentes frecuencias, representadas como superficies numéricas para el comportamiento de las respuestas ópticas, en función del factor de desintonización de frecuencias bombeo-prueba, y de la intensidad del ruido. Se estudian los tiempos de relajación utilizando las propiedades de simetría de las respuestas ópticas y los efectos de la difusión espectral en la susceptibilidad no lineal de tercer orden para sistemas cuánticos de dos y tres estados. Los resultados presentados en este trabajo muestran aplicaciones potenciales para la caracterización de sistemas moleculares complejos a través de sus propiedades ópticas no lineales.
Se han analizado teoricamente diversos fenomenos de mezcla de cuatro ondas luminosas (mco) basada primordialmente en el mecanismo no lineal de coherencia zeeman en un sistema a tres niveles ensanchado doppler y saturado po por dos ondas arbitrariamente intensas. Se ha evidenciado la marcada incidencia del bombeo transversal resultando un mecanismo de generacion muy efectivo. Se destaca ademas un comportamiento oscilatorio del medio saturado opticamente denso asimismo se han remarcado y analizado los efectos de saturacion sobre las resonancias de mco realizadas por presion. Una ampliacion de la mco en la espectroscopia de absorcion de prueba correspondiente a un sistema saturado y sondeado por dos ondas estacionarias ha puesto de manifiesto marcados efectos de fase espacial en los espectros de absorcion correspondientes a medios opticamente dilvidos.
Un amplificador optico no respeta la estadistica de la luz incidente, por tanto, es necesario caracterizarlo estadisticamente. Con este fin se obtiene un modelo matematico basado en la ecuacion de la matriz densidad de fotones, la cual describe el comportamiento tanto lineal como no lineal del amplificador. Este modelo conduce a un sistema de ecuaciones diferenciales no lineales que proporcionan la evolucion temporal de los momentos estadisticos de la luz amplificada. Se ha puesto enfasis en el estudio de los momentos estadisticos y mas concretamente el de primer y segundo orden ya que su conocimiento permite calcular la relacion senal/ruido. Con el estudio del caso de hoy alta saturacion se vislumbra la posibilidad de reducir las fluctuaciones estadisticas relativas de la luz amplificada. Y, en consecuencia, mejorar la relacion senal/ruido. Con los resultados y conclusiones obtenidos hasta aqui, se realiza el estudio de un sistema formado por dos amplificadores opticos en cascada, el primero amplifica la senal proporcionando un nivel adecuado a la entrada del segundo para que este trabaje en regimen no lineal. Se ha analizado la influencia de los parametros de saturacion de los dos amplificadores y de sus longitudes en la relacion senal/ruido. Finalmente, se ha desarrollado un nuevo modelo para caracterizar una mezcla de medios saturables a partir de la e.M.D.F., lo cual ofrece la posibilidad de calcular las fluctuaciones estadisticas relativas de la luz. Se demuestra que un amplificador optico con una combinacion adecuado de los procesos saturables y de las perdidas lineales puede comportarse como un regenerador no sincronizado.
El proposito general de esta tesis es estudiar, mediante simulaciones numericas, la propagacion de haces de luz laser en los denominados medios opticos cubico-quimicos (C-Q). Estos materiales se caracterizan por tener un indice de refraccion que depende de la potencia del haz de luz incidente, de tal manera que es autoenfocante para intensidades bajas y autodesenfocante para intensidades altas. En este tipo de medios la luz adquiere unas propiedades fisicas similares a las de los fluidos habituales, como la existencia de vortices estables y de tension superficial. Este proceso puede interpretase como una transicion de fase de un gas de fotones a un 'liquido de luz'. En primer lugar se ha estudiado, de manera teorica, como utilizar un sistema atomico de cuatro niveles con transparencia inducida electromagneticamente (EIT) para alcanzar una situacion con susceptibilidades de tercer y quinto orden gigantescas y de signo opuesto. Una eleccion adecuada de los parametros permite obtener condensados de luz bidimensionales estables. Nuestros resultados teoricos podrian ser la base para experimentos reales en optica no lineal con laseres continuos de mW. Para la determinacion de indices de refraccion no lineales, se ha considerado la tecnica de Z scan. Se ha desarrollado una teoria simple basada en el metodo de los momentos, que permite ajustar los datos experimentales de Z scan. Se han obtenido los estados estacionarios de la ecuacion no lineal de Schrodinger C-Q, para diferentes potencias del haz, y se han formulado experimentos ideales para estudiar su dinamica. Las propiedades fisicas del estado resultante, como tension superficial, son similares a las de los fluidos habituales. Despues se ha realizado una comparacion entre los estados estacionarios del medio C-Q y los que se obtienen para el sistema atomico de cuatro niveles con EIT, obteniendo resultados muy similares. Posteriormente se han calculado estados ti
En este trabajo se presenta un estudio experimental de propagación de haces Bessel y haces Gaussianos en vapores atómicos bajo las condiciones a las cuales se produce el efecto de emisión cónica anómala (ECA).En la primera parte del presente se exhiben las bases teóricas de la óptica no lineal en vapores atómicos con el fin de entender uno de los modelos más aceptados que intentan describir la emisión cónica.De la ecuación de onda no lineal, se obtienen las ecuaciones acopladas de uno de los fenómenos más sencillos de mezclado de ondas, la generación de suma de frecuencias.Este ejemplo permite definir la condición de acoplamiento de fase y después generalizar para obtener las ecuaciones acopladas generales de un proceso de mezclado de cuatro ondas.Después se obtienen las expresiones para la polarización no lineal y la susceptibilidad no lineal con el formalismo de la matriz de densidad para un sistema de dos niveles.También se hace una revisión sobre las investigaciones teóricas y experimentales más significativas de la emisión cónica y se describen las características generales de la ECA.Por último, se incluye un resumen de la teoría de los haces ópticos utilizados en los experimentos, Gaussianos y Bessel.Se hace especial énfasis en las propiedades de los haces Bessel que son relevantes para este trabajo, así como en el método utilizado para la generación de haces Bessel a través de una lente cónica.La segunda parte concierne al desarrollo del sistema experimental utilizado.Se produjo la ECA con haces Gaussianos y haces Bessel de orden cero, excitando la primera transición del calcio atómico 3p 6 4s 2 1 S 0 → 3p 6 4s4p 1 P 0 (λ Ca = 422.67nm)con un láser de pigmento sintonizable, bombeado por el tercer armónico de un láser de Nd:YAG.Los haces Bessel fueron generados a partir de iluminar una lente axicón de 1 • con el láser de pigmento.Después se analizan los resultados obtenidos a través de 9 imágenes y se comparan los ángulos de los anillos en función del tipo de haz que los produjo.Tras la serie de experimentos, se encontró, que dada una longitud de onda, el ángulo del anillo de la emisión cónica cambiaba dependiendo de que tipo de haz se utilizara para excitar el vapor atómico.ix xi 4. HACES ÓPTICOS 4.1.Propagación de la luz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.1.1.Ecuación de onda paraxial . . . . . . . . . . . . . . .4.2.Propiedades de los haces Gaussianos . . . . . . . . . . . . .4.3.Haces Bessel . . . .