Study of modal coupling in tapered optical fibers

LUIS ALEJANDRO HERRERA PIAD (2019)

La comunicación por fibra óptica es una forma de transmitir información mediante el envío de pulsos de luz a través de una fibra óptica. Desarrollados por primera vez en la década de los 70s, los sistemas de comunicación de fibra óptica han revolucionado la industria debido a sus ventajas sobre la transmisión eléctrica. Las tecnologías de telecomunicaciones y láseres se han relacionado recientemente con fibras de pocos modos, de área modal grande y multimodo. Más específicamente, se han propuesto linternas fotónicas, combinadores de fuentes y fibras multimodo para láseres de alta potencia y comunicaciones. Otro dispositivo que se usa frecuentemente en los láseres, sensores y otras sistemas de comunicaciones es la fibra óptica cónica o estrechada. Fue necesario maximizar la potencia óptica recolectada en una guía de onda desde el campo de difracción de un láser semiconductor; por lo tanto, la técnica de mapeo permitió la remodelación del campo capturado en el modo fundamental de la guía de onda de salida. Además, los sensores de fibra estrechada son capaces de medir diversas variables como índice de refracción, tensión, campo magnético, temperatura y señales acústicas. En comparación con las estructuras de fibra convencionales, las fibras ópticas estrechadas pueden proporcionar una serie de características útiles como un gran campo evanescente, capacidad de confinamiento, diámetro a pequeña escala y generación de supercontinuo, entre muchas otras. En este trabajo se propone una investigación sobre la interacción modal en fibras ópticas estrechadas para observar este dispositivo bajo diversos cambios físicos con el objetivo de proponer la geometría óptima que se implementará en las aplicaciones de detección y láseres de nuestro laboratorio.

Doctoral thesis

CIS- Doctorado en Ingeniería Eléctrica INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA Fibra óptica Óptica Física Tapered optical fibers Modal coupling

Stability of FeVO4-II under Pressure: A First-Principles Study

PRICILA BETBIRAI ROMERO VAZQUEZ SINHUE LOPEZ MORENO Daniel Errandonea (2022)

"In this work, we report first-principles calculations to study FeVO4 in the CrVO4-type (phase II) structure under pressure. Total-energy calculations were performed in order to analyze the structural parameters, the electronic, elastic, mechanical, and vibrational properties of FeVO4-II up to 9.6 GPa for the first time. We found a good agreement in the structural parameters with the experimental results available in the literature. The electronic structure analysis was complemented with results obtained from the Laplacian of the charge density at the bond critical points within the Quantum Theory of Atoms in Molecules methodology. Our findings from the elastic, mechanic, and vibrational properties were correlated to determine the elastic and dynamic stability of FeVO4-II under pressure. Calculations suggest that beyond the maximum pressure covered by our study, this phase could undergo a phase transition to a wolframite-type structure, such as in CrVO4 and InVO4."

Article

FeVO4 under pressure CrVO4-type structure First-principles Mechanical properties Vibrational properties Electronic properties CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA FÍSICA DEL ESTADO SÓLIDO CRISTALOGRAFÍA CRISTALOGRAFÍA

Non-autonomous Ginzburg-Landau solitons using the He-Li mapping method

MAXIMINO PEREZ MALDONADO Haret Codratian Rosu ELIZABETH FLORES GARDUÑO (2022)

"We find and discuss the non-autonomous soliton solutions in the case of variable nonlinearity and dispersion implied by the Ginzburg-Landau equation with variable coefficients. In this work we obtain non-autonomous Ginzburg-Landau solitons from the standard autonomous Ginzburg-Landau soliton solutions using a simplified version of the He-Li mapping. We find soliton pulses of both arbitrary and fixed amplitudes in terms of a function constrained by a single condition involving the nonlinearity and the dispersion of the medium. This is important because it can be used as a tool for the parametric manipulation of these non-autonomous solitons. "

Article

Nonlinear Ginzburg-Landau Equation Non-Autonomous Solitons CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA FÍSICA

MÉTODOS ÓPTICOS PARA LA DETECCIÓN DEL FENÓMENO FOTOACÚSTICO Y SU APLICACIÓN EN LA RECONSTRUCCIÓN DE IMÁGENES

Yanier Ojeda (2023)

"El efecto fotoacústico es un fenómeno físico aplicado en la imagenología biomédica. Desarrollar métodos innovadores para la detección de señales ultrasónicas inducidas mediante la absorción de pulsos láser es determinante para ampliar el rango de operación de las pruebas fotoacústicas. En este trabajo, motivados por su sensibilidad y ancho de banda, se exploraron un conjunto de métodos ópticos para la detección de ultrasonido. Se evaluó un método de campo completo basado en un sistema Schlieren que permitió capturar una instantánea del campo de presiones que se propagó desde la muestra hacia el medio circundante."

Doctoral thesis

Fotoacústica Schlieren Ultrasonido Tomografía Imágenes Óptica CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA ÓPTICA OPTICA FÍSICA OPTICA FÍSICA

Quantum interference in the resonance fluorescence of a J = 1 / 2 − J ′ = 1 / 2 atomic system: Quantum beats, nonclassicality, and non-Gaussianity

HECTOR MANUEL CASTRO BELTRAN (2024)

We study theoretically quantum statistical and spectral properties of the resonance fluorescence of a single atom or system with angular momentum J=1/2−J′=1/2 driven by a monochromatic linearly polarized laser field, due to quantum interference among its two antiparallel π transitions. A magnetic field parallel to the laser polarization is applied to break the degeneracy (Zeeman effect). In the nondegenerate case, the π transitions evolve at different generalized Rabi frequencies, producing quantum beats in the intensity and the dipole-dipole, intensity-intensity, and quadrature-intensity correlations. For a strong laser and large Zeeman splitting the beats have mean and modulation frequencies given by the average and difference, respectively, of the Rabi frequencies, unlike the beats studied in many spectroscopic systems, characterized by a modulated exponential-like decay. Further, the Rabi frequencies are those of the pairs of sidebands of the Mollow-like spectrum of the system. In the two-time correlations, the cross contributions, i.e., those with products of probability amplitudes of the two π transitions, have a lesser role than those from the interference of the probability densities. In contrast, there are no cross terms in the total intensity. We also consider nonclassical and non-Gaussian properties of the phase-dependent fluorescence for the cases of weak to moderate excitation and in the regime of beats. The fluorescence in the beats regime is nonclassical, mainly from third-order dipole fluctuations, which reveal them to be also strongly non-Gaussian, and their quadrature spectra show complex features around the Rabi frequencies. For small laser and Zeeman detunings, a weak to moderate laser field pumps the system partially to one of the ground states, showing slow decay in the two-time correlations and a narrow peak in the quadrature spectra.

Article

CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA

GENERATION OF LG VECTOR MODES WITH ULTRAHIGH STABILITY BASED ON COMPLEX AMPLITUDE MODULATION IN AN ON-AXIS CONFIGURATION

Gloria Elizabth Rodríguez García (2023)

"This thesis presents a novel technique for generating vector beams using complex amplitude modulation (CAM) in an on-axis configuration. The holograms used to generate the beams were created using the Mathlab software and displayed on a reflective spatial light modulator (SLM). The main goal of this research was to address both the purity and stability of the beams during generation and propagation, introducing a quantitative approach to assess their stability. As a proof-of-concept, Laguerre-Gaussian vector beams have been generated and characterized using Stokes polarimetry with the proposed experimental set up."

Master thesis

Structured light Laguerre-Gauss vector beams Stokes polarimetry Beam generation Spatial light modulators CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA ÓPTICA OPTICA FÍSICA OPTICA FÍSICA

Estudios de la reflectancia especular y difusa en el esparcimiento de luz por superficies aleatorias metálicas rugosas

Study of the specular and diffuse reflectance in the scattering of light from random rough metallic surfaces

Alma Georgina Navarrete Alcalá (2003)

En este trabajo de tesis se presentan resultados experimentales de la reflectividad y de la distribución angular de la parte incoherente del coeficiente diferencial de reflexión en el esparcimiento de luz por superficies rugosas aleatorias uni y bidimensionales. Las mediciones fueron hechas para las polarizaciones s y p. Las muestras fueron fabricadas en fotorresina y metalizadas con oro. Los perfiles de las superficies constituyen una buena aproximación a procesos aleatorios gaussianos con funciones de correlación gaussianas. Para incluir casos en los que el detalle lateral de la rugosidad de la superficie es menor o comparable a la longitud de onda de la luz, las mediciones fueron hechas en el infrarrojo a las longitudes de onda 5.5 y 10.6 um. Asimismo, se utilizaron superficies rugosas con desviaciones estándar de alturas de una pequeña fracción de la longitud de onda. La parte coherente del coeficiente diferencial de reflexión (reflectividad) es comparada con resultados de tres teorías perturbativas (de amplitudes pequeñas, de fase y de autoenergía) y con resultados basados en la aproximación de Kirchhoff. Además, para las superficies unidimensionales se hace también la comparación con similitudes numéricas rigurosas del problema. Para la parte incoherente se hace la comparación de los resultados experimentales con resultados basados en la aproximación de Kirchhoff y con las teorías perturbativas de amplitudes pequeñas y de fase. Al igual que para la parte coherente, para las superficies unidimensaionales se hace la comparación con simulaciones numéricas rigurosas del problema.

Doctoral thesis

Luz - Esparcimiento, Polarización CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA ÓPTICA OPTICA FÍSICA OPTICA FÍSICA

Síntesis y caracterización de SnO2 macroporoso usando microesferas de polimetilmetacrilato

JOSE LUIS MENDOZA CASTELLANOS (2022)

En el presente trabajo de tesis se obtuvieron recubrimientos

macroporosos de dióxido de estaño (SnO2) y dopado con Flúor (SnO2:F) por el

método “Doctor Blade”. Como sal precursora se utilizó Tetracloruro de estaño

pentahidratado (SnCl4-5H2O) y como dopante Fluoruro de amonio (NH4F). Las

esferas de Polimetilmetacrilato (PMMA) obtenidas mediante polimerización por

emulsión se utilizaron como platilla para obtener el material macroporoso de

SnO2 y SnO2:F. Los métodos de secado usados después del depósito de los

recubrimientos fueron de gran importancia y cruciales para evitar la formación

de imperfecciones y grietas en los recubrimientos, se propusieron dos: un

secado en un sistema cerrado (SC) y un sistema abierto (SA). Ambos procesos

de secado fueron seguidos de tratamientos térmicos para eliminar la plantilla de

PMMA. Por último, se midió la resistencia eléctrica en aire de los materiales,

obteniendo 40,855 y 5,921 Ω para el SnO2 y SnO2:F, respectivamente. Los

materiales obtenidos muestran una ligera sensibilidad al exponerse a 500 ppm

de CO lo que los hace candidatos para el sensado de este gas y algunos otros.

Doctoral thesis

SÍNTESIS SnO2 CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA QUÍMICA FÍSICA OTRAS OTRAS

Topical issue on dynamics and photodynamics: from isolated molecules to the condensed phase

RAMON HERNANDEZ LAMONEDA (2023)

The well-established and rapidly expanding field of molecular processes in excited systems, facilitated

by the use of light sources, garners significant research interest from numerous experimental and theoretical groups worldwide. This highly interdisciplinary field establishes extensive connections with atomic, molecular and optical physics, astrophysics, biophysics, physical chemistry, solid-state physics and even molecular biology. The present topic provides an advanced overview of research activities in cutting-edge areas such as ultrafast lasers, nanoscale systems, atomic and molecule collisions on surfaces and molecular photofragmentation processes. The contributions to this subject encompass experimental, theoretical and computational studies conducted both at the fundamental level, exploring elementary mechanisms, and at a more applied level, addressing the requirements of diverse applications in nanotechnology and materials science.

Article

CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA

ESTUDIO DE METAMATERIALES TÉRMICOS PARA APLICACIÓN EN DIFUSORES TÉRMICOS IDEALES

LUIS ALFONSO NUÑEZ BETANCOURT (2019)

Doctoral thesis

METAMATERIALES DIFUSORES TÉRMICOS CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS Y CIENCIAS DE LA TIERRA FÍSICA OTRAS ESPECIALIDADES FÍSICAS OTRAS OTRAS