Seminario de óptica avanzada

Correlativas: Mecánica cuántica 1

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Programa: 

1.    Propagación de la Luz

Óptica geométrica. Componentes ópticos. Ondas electromagnéticas. Teoría escalar de la difracción. Aproximación de Fresnel  y de  Fraunhofer. Teoría vectorial y esparcimiento de ondas.

2.    Coherencia Óptica

Campo escalar y señal espacio-temporal.

Representación analítica de señales temporales.

Propiedades de coherencia de un campo de radiación.

Interferómetro de Michelson. Coherencia temporal.

Interferómetro de Young. Función de coherencia mutua. Coherencia espacial. Luz parcialmente coherente.

3.    Procesado Óptico  de la Información

Sistemas lineales invariantes espacialmente.

Difracción: Transformada de Fourier de una escena. Diferentes configuraciones.

Filtrado espacial. Filtros binarios y de van der Lugt. Procesado óptico coherente. Reconocimiento de imágenes por correlación óptica.

Correlador de transformada conjunta.

4.    Óptica guiada

Guía de onda dieléctrica plana. Modos.

Fibra óptica. Fibra homogénea e inhomogénea (gradiente de índices). Atenuación y dispersión.

5.    Óptica de fotones

Energía, cantidad de movimiento y estado de  polarización del fotón. Estadística del flujo de fotones. Interacción de fotones con átomos. Emisión y absorción estimulada. Fotoluminiscencia.

6.    Óptica no lineal

Polarización no lineal.

Procesos de segundo orden. Generación de segundo armónico. Mezclado de tres ondas. Conversión en frecuencia. Amplificación paramétrica.

Procesos de tercer orden. Generación de tercer armónico. Mezclado de cuatro ondas y conjugación de fase.

Efecto electro-óptico lineal y cuadrático. Moduladores electro-ópticos. Índice de refracción no lineal. Medios no lineales anisotrópicos y dispersivos.  Autoenfoque. Solitones ópticos.

7.    Láseres

Absorción y emisión de radiación. Probabilidades de transición.

Resonadores ópticos. Densidad de modos. Amplificación de radiación láser. Inversión de población. Esquemas de  bombeo de tres y cuatro niveles. Haces gaussianos.

Características de salida: distribución espectral y espacial.

Tipos de láseres. Medio activo: de gas, de estado líquido y estado sólido. Dinámica temporal: láseres continuos y pulsados.

8.    Metrología Óptica

Técnicas de moiré. Medida de deformaciones.

Holografía. Tipos de hologramas. Interferometría holográfica: en tiempo real, doble exposición y promedio temporal.

Moteado óptico: Speckle. Tamaño del moteado. Técnicas de speckle: fotografía e interferometría speckle. DSPI.

Test ópticos.

9.    Memorias holográficas

Principios básicos de almacenamiento holográfico de datos.

Componentes.Multiplexado: angular, por desplazamiento, codificación de la fase, espectral.

Holografía dinámica en cristales fotorrefractivos. Efecto fotorrefractivo.  Aplicaciones: procesamiento de imágenes, correladores, memorias asociativas, conjugación de fase, almacenamiento de volumen.