LASERES

Autor: BORRUEL NAVARRO LUIS.
Año: 2003.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: E.T.S. DE INGENIERIA DE TELECOMUNICACION .
Centro de realización: ESCUELA TECNICA SUPERIOR DE INGENIERIA DE TELECOMUNICACION.

Resumen: Esta tesis recoge el trabajo realizado sobre modelado, simulación y diseño de diodos láser en forma de embudo (tapered). Estos dispositivos presentan un brillo y una calidad de haz superiores a otros láseres de semiconductor de potencia, pero su funcionamiento complejo hace conveniente la utilización de herramientas de simulación en el proceso de optimización. Se ha profundizado en la comprensión del funcionamiento global de estos dispositivos, así como en los mecanismos que deterioran y limitan su rendimiento. Se ha desarrollado un simulador tridimensional para diodos láser en forma de embudo operando en régimen continuo. El trabajo de modelado se ha centrado en la implementación bi- y tri-dimensional de los modelos eléctricos y térmicos, como extensión de modelos unidimensionales previamente existentes, y en la optimización de su acoplo con un modelo óptico desarrollado externamente. Las ecuaciones de Poisson y continuidad para electrones/huecos se resuelven autoconsistentemente con acopla-miento a un modelo bidimensional de propagación del haz. Se ha desarrollado un método original de calibración de los parámetros del modelo, que ha demostrado la validez del modelo a través de su buena concordancia con resultados experimentales en distintos diseños y materiales. Han sido identificados los dos principales mecanismos responsables del deterioro de la calidad del haz: filtrado espacial insuficiente en la sección recta y autoenfoque del haz debido a la lente inducida por los portadores. Se exponen diversas alternativas para con-trarrestar estos efectos, incidiendo en el papel de elementos clave como los deflectores de haz y la reflectividad de los espejos. Igualmente, se estudian estrategias de optimiza-ción en función de varios parámetros de diseño, proponiéndose unos criterios generales que ayuden a mejorar sus prestaciones.

Autor: CANO SEIJO MANUEL.
Año: 2003.
Universidad: PAIS VASCO.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
Centro de realización: ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS IND. Y TELECOM. DE BILBAO.

Resumen: Con la puesta a punto de un equipo de crecimiento diseñado y construido en nuestro laboratorio, se han obtenido, en atmósfera ambiente, unos monocristales de molibdatos dobles, puros y dopados con tierras raras en distintas concentraciones de Pr3+;Eu3+;Er3+ y Nd3+, de los que se ha comprobado su gran calidad óptica mediante las caracterizaciones ópticas por microscopía, y espectroscópica por absorción óptica. Los resultados obtenidos en todas las transiciones de TR sensibles a la polarización están de acuerdo con la estructura anisótropa del cristal. Se ha demostrado, por primera vez, la auto-sintonización en longitud de onda de emisión de un láser basado en un cristal estequiométrico de potasio y neodimio, en función de las propiedades birrefringentes del cristal. La característica principal del dispositivo es que no incorpora elementos adicionales en la cavidad láser aumentando su eficiencia y reduciendo su complejidad y coste.

Autor: SERROUKH IBRAHIM.
Año: 2002.
Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
Centro de lectura: FÍSICA.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS.

Resumen: En este trabajo se aborda la medida precisa del diámetro de hilos cilíndricos delgados (30-500 um) mediante difracción. Para ello se repasan los modelos clásicos de difracción y se incorpora una técnica de calibración interferométrica que sirve de la validación a los modelos de difracción propuestos. La conclusión más importante que se extrae de este trabajo teórico-experimental, es la necesidad de aplicar correcciones al modelo clásico de difracción y que permiten medir de manera precisa y fiable el diámetro de hilos con una incertidumbre de hasta 0,02 um, independiente del diámetro medido.

Autor: MÉNDEZ RAMOS JORGE.
Año: 2002.
Universidad: LA LAGUNA.
Centro de lectura: FÍSICA.
Centro de realización: FACULTAD DE FÍSICA.

Resumen: Se ha realizado un estudio de las propiedades ópticas de iones luminiscentes de tierras raras en vidrios y vitrocerámicos de oxifluoruros transparentes. Se han elaborado vidrios de oxifluoruros dopados con diferentes concentraciones de iones ópticamente activos: Er3+, Eu3+, Tm3+, Yb3+ y Nd3+. Tras un tratamiento térmico próximo a la temperatura de cristalización, determinada por análisis térmico diferencial, se han obtenido vitrocerámicos transparentes a partir de los vidrios precursores, en los cuales, nanocristales de fluoruros quedan inmersos en una matriz vítrea de óxidos. Se ha realizado una caracterización espectroscópica de vidrios y vitrocerámicos de oxifluoruro dopados con iones Er3+ en el marco teórico de Judd-Ofelt. Se observan cambios importantes debidos al proceso de desvitrificación, indicando que los iones de tierras raras han entrado en la fase cristalina precipitada tras el tratamiento térmico. Se han obtenido emisiones visibles de "upconversión" (conversión de energía infrarroja a visible) bajo excitación infrarroja en 975 nm. Se ha llevado a cabo una caracterización, desde el punto de vista estructural y de la distribución de entornos, de los iones en estos vidrios y vitrocerámicos de oxifluoruro transparentes dopados con Eu3+, conocidas las propiedades de dicho ion como sonda de la estructura local. Se presentan resultados para varios niveles de concentración de dopante (0.1, 1 y 2.5 mol% de iones Eu3+). Se ha obtenido una estructura "patrón", para los entornos del ion Eu3+ en el vitrocerámico de oxifluoruro dopado con 2.5 mol% de Eu3+, dada por la fase cristalina EuF3, que actúa como agente nucleante heterogéneo para la posterior precipitación de nanocristales de beta-PbF2. Sin embargo, en los vitrocerámicos dopados con 0.1 mol% de Eu3+, las medidas espectroscópicas indican que los iones Eu3+ quedan diluidos sin producirse fenómenos de "clustering", en la fase cristalina de fluoruro de la matriz vitrocerámica. Además las medidas de fluorescencia de estrechamiento de línea, espectros de emisión y excitación resueltos en sitios, demuestran la existencia de dos distribuciones de entornos para dichos iones tras el tratamiento térmico. Para concentraciones intermedias de dopante, 1 mol% de Eu3+, ha sido posible observar la existencia de las dos distribuciones de entornos y de agregados de EuF3. También se ha realizado una caracterización espectroscópica, en el marco de la teoría de Judd-Ofelt, de vidrios y vitrocerámicos de oxifluoruro dopados y codopados con iones TM3+ y con iones Yb3+. Bajo excitación de los iones Yb3+ en 975 nm y de los iones Tm3+ en 800 nm, se han observado emisiones visibles por "upconversión" debidas a proceso de transferencia de energía. Mediante un exhaustivo análisis de los espectros de absorción y de excitación, así como de las curvas de evolución temporal de la luminiscencia, ha sido posible distinguir entre las contribuciones propias de los iones remanentes en la fase vítrea y las correspondientes a los inmersos en entornos cristalinos tras el tratamiento térmico. Finalmente, se ha llevado a cabo un estudio de las propiedades espectroscópicas de vidrios y vitrocerámicos dopados con iones Nd3+. Se ha propuesto un nuevo método, alternativo al método convencional usado para la elaboración del resto de las muestras, para introducir los iones dopantes Nd3+, basado en una disolución previa para conseguir una distribución homogéna de estos iones en el fundido. Con este método de disolución, ha sido posible conseguir una distribución homogénea en los vidrios, evitando no sólo la formación de agregados, sino incluso cambios en la concentración del dopante de unas zonas a otras del vidrio. A partir del estudio de la dinámica de la luminiscencia, ha sido posible determinar la distribución final de los iones tras el proceso de desvitrificación, discerniendo entre aquellos que permanecen en la fase vítrea y aquellos que pasan a la fase cristalina. Se ha cuantificado la proproción entre ambos. Los resultados, que dependen del método de preparación de las muestras, indican que alrededor del 80% de los iones de Nd3+ pasan a la fase cristalina en el proceso de devitrificación. Además, se han estudiado los procesos de "upconversión" en muestras deopadas con Nd3+ comparando diferentes métodos de elaboración, diferentes concentraciones de dopante y distintas longitudes de onda de excitación.

Autor: MAYOL SERRA CATALINA.
Año: 2001.
Universidad: ISLAS BALEARES.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: DEPARTAMENTO DE FISICA: FACULTAD DE CIENCIAS.

Resumen: En este trabjo se ha estudiado la dinámica de los láseres de clase A y de clase B en términos del potencial de Lyapunos. En el caso que se inyecte una señal al láser, o se modulen algunos de los parámetros, aparece un comportamiento, más complejo y se estudia el conjunto de bifurcaciones. 1)En los láseres de clase A, la dinámica determinista se ha interpretado como el movimiento sobre el potencial de Lyapunov. En la dinámica estocástica, aparece unn flujo sostenida por ruido pasa la fase del campo eléctrico, que proviene de la interacción de los términos conservativos y los términos de ruido. 2)Pasa los láseres de clase A con señal inyectada, se ha descrito el conjunto de bifurcaciones completo y se ha determinado el conjunto de amplitudes y frecuencias en el cuál el láser responde ajustando su frecuencia a la del campo externo. 3)Se ha obtenido un potencial de Lyapunor para los láseres de clase B valido en el caso determinista, que incluye los términos de saturación de ganancia y de emisión espontánea. 4)Se ha realizado un estudio del conjunto de bifurcaciones parcial alrededor del régimen de tipo II de la singularidad Hopf-silla-nodo en un láser de clase B con señal inyectada. 5)Se han identificado las respuestas optimas para los láseres de semiconductor sometidos a modulación periódica externa. Se han obtenido las curvas que dan la respuesta máxima para cada tipo de resonancia en el plano definido por la amplitud y la frecuencia de modulación. Se han considerado los términos de saturación de ganancia y de emisión espóntanea.

Autor: CHUECA URZAY SERGIO.
Año: 2001.
Universidad: LA LAGUNA.
Centro de lectura: FISCA.
Centro de realización: FACULTAD DE FISICAS-MATEMATICAS.

Resumen: ES BIEN SABIDO QUE LA TURBULENCIA ATMOSFÉRICA LIMITA LAS PRESTACIONES DE LOS GRANDES Y EXTRA-GRANDES TELESCOPIOS POR ELLO ES IMPRESCINDIBLE DESARROLLAR ESTRATEGIAS E INSTRUMENTOS QUE SOSLAYEN ESTA LIMITACIONES. LA SOLUCIÓN PASA POR GENERAR ESTRELLAS ARTIFICIALES POR LASER, YA SEA EN LAS CAPAS BAJAS POR SCATTERING RAYLEYGH O EN LA MESOPAUSA A PARTIR DEL SCATTERING RESONANTE DEL SODIO. EN ESTE TRABAJO PRESENTAMOS: -UNA INTRODUCCIÓN AL CAMPO DE LA ALTA RESOLUCIÓN ESPACIAL -EL DESARROLLO Y OPTIMIZACIÓN DEL EXPERIMENTO IAC80-065 PARA LA GENERACIÓN DE ESTRELLAS ARTIFICIALES EN SODIO EN EL OBSERVATORIO DEL TEIDE. -MEDIDAS DE LA DENSIDAD COLUMNA DE ÁTOMOS DE SODIO DURANTE EL DIA. -UN ANÁLISIS DEL PROBLEMA DE FOCALIZACIÓN DE LÁSERES A TRAVÉS DE LA ATMÓSFERA, ESPECIALMENTE CENTRADO EN LA PROBLEMÁTICA DE FOCALIZAR UNA ESTRELLA ARTIFICIAL. -DISCUTIMOS EL PROBLEMA DE CONTAMINACION LUMICA INTRODUCIDO POR LA OPERACIÓN DE UN LÁSER EN UN OBSERVATORIO.

Autor: LOBERA TEMES GUILLERMO.
Año: 2001.
Universidad: PAIS VASCO.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.
Centro de realización: ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS IND. Y TELECOM. DE BILBAO.

Resumen: Analizadas las posibilidades de nuestro equipo de crecimiento de cristales, por la técnica de Czochralski, seleccionamos el K5Nd(MoO4)4 -KNM-, material láser estequiométrico por sus características potenciales prometedoras en la construcción de láseres miniatura y de la óptica integrada. El análisis conoscópico reveló que los cristales crecidos son muy homogéneos y de gran calidad óptica. Los resultados espectroscópicos del KNM muestran la relación entre las propiedades ópticas y su estructura. En los experimentos láser utilizamos una lámina de KNM, con una de sus caras en ángulo de Brewster, que fue bombeada transversalmente por un láser de Titanio-Zafiro pulsado en un resonador casi confocal y concéntrico. Obtuvimos emisión estimulada, realizamos medidas espectroscópicas y observamos la conversión de energía infrarroja en ultravioleta y visible excitando en el infrarrojo a temperaturas baja y ambiente.

Autor: SIEGMANN PHILIP.
Año: 2001.
Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
Centro de lectura: FÍSICA.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS.

Resumen: En la presente Memoria de Tesis Doctoral presentamos por un lado, un estudio de las causas más probables por las que aparecen los defectos encontrados en la superficie de hilos metálicos finos, del orden de 30 a 600 micras de diámetro, y una catalogación de los mismos, y por otro lado, un prototipo pre-industrial que permite un control de calidad, en línea de producción, de la superficial de dichos hilos. También se presenta la teoría en la que se basa el principio de inspección óptica del prototipo y la capacidad de detección de defectos, así como su desarrollo, tolerancias y los correspondientes resultados obtenidos en su implementación industrial. Las imágenes por difracción cónica obtenidas por el prototipo muestran una fuerte correlación con el estado superficial "real". En consecuencia se ha desarrollado un parámetro de calidad que proviene de un procesado de las imágenes tomadas con el prototipo, que permite cuantificar automáticamente el estado superficial de la zona inspeccionada en el hilo. Los resultados en la implementación industrial del prototipo han resultado muy satisfactorios, incluso a altas velocidades de producción, soportando bien las condiciones del entorno industrial.

Autor: LÓPEZ ALONSO JOSE MANUEL.
Año: 2001.
Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
Centro de lectura: FÍSICA.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICAS.

Resumen: La caracterización y clasificación del ruido en cámaras térmicas y otros tipos de dispositivos optrónicos (cámaras en el rango del visible, tajertas digitalizadoras, …) reviste una gran importancia. Los sistemas infrarrojos con matrices de detectores presentan una gran variedad de tipos de ruido: Patrón de ruido fijo, 1/f, ruido temporal. Además, la interacción de la matriz de detectores con la electrónica de extracción de la señal y otros dispositivos, introduce elementos nuevos a añadir a la imagen final. En esta memoria se muestra cómo la aplicción del método de componentes principales puede clasificar todos estos procesos de ruido en diferentes conjuntos. Este método no sólo proporciona valores rms sino que permite obtener imágenes a partir de las cuales estudiar la estructura espacio-temporal del ruido. Además, el método puede ser integrado fácilmente en un paquete informático que permite la clasificación automática. Con él, los métodos anteriores de estudio del ruido en imágenes son ampliados y no excluídos. El resultado final de su aplicación es la extracción de los patrones de ruido fijo, píxeles anómalos, componentes de ruido 1/f y otros procesos con escalas intermedias de variación, de los datos iniciales (conjunto de fotogramas).

Autor: ARMENGOL CEBRIAN JESUS.
Año: 2000.
Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES .

Resumen: El trabajo que se presenta en esta tesis incide sobre un aspecto clave en las aplicaciones con haces láser de alta potencia: ¿cómo obtener distribuciones de intensidad que permitan generar tratamientos térmicos uniformes?. Conviene destacar que el estudio de los procesos de uniformización/integración del haz que se realiza, tiene com objetivo desarrollar una nueva aplicación en el campo del tratamiento superficial de los materiales: el pulido láser de grandes superficies de vidrio. En cuanto a los aspectos concretos abordados, se realiza en primer lugar un estudio teórico y experimental de las distribuciones de intensidad que se obtienen con los sistemas de integración de haces láser de CO2 de alta potencia:espejos facetados y caleidoscopios. Estos sistemas se basan en la superposición de diferentes porciones del frente de onda("beamlets") en el plano de mejor integración para obtener así una distribución de intensidad uniforme. Sin embargo y tal que se analiza en el trabajo, si se utilizan láseres de cavidades inestables que proporcionan haces monomodo de coherencia espacial y temporal elevada, la superposición de los beamlets origina un patron interferencial que modula la distribución de intensidad. Una aportación especialmente relevante que se incluye en el trabajo ha sido desarrollar un nuevo sistema de "integracion activa" que permite reducir extraordinarimente la contribución no uniforme ligada al patrón interferencial. La combinación de esta nueva técnica de integración y un sistema optico ha permitido procesar superficies de vidrio de grandes dimensiones (muestras de 80 mm de diametro). Respecto a los resultados concretos obtenidos en el pulido láser de vidrio, el trabajo demuestra que dicho proceso es factible en vidrios no termorresistentes con coeficientes de dilatación lineal comprendidos entre 80 y 100 x 10-7 ºC-1. Este resultado es otra de las aportaciones originales del trabajo y se basa en el precalentamiento de las muestras de vidrio antes del procesado láser, a una temperatura ligeramente superior a la correspondiente al punto de transformación. Otro aspecto destacable es que se acota la viabilidad de la tecnica discutiendo para todos los métodos de uniformización/integración del haz, cual es el efecto del procesado láser sobre la textura de la superficie(rugosidad y ondulaciones) y su forma geométrica. Así se demuestra que la tecnica del pulido laser es extraordinariamente eficaz para eliminar las componentes de alta frecuencia espacial de la rugosidad mientras que no es adecuada para eliminar o reducir las ondulaciones de periodo espacial mayor. En cuanto a la forma geométrica se demuestra que siempre se modifica tras el procesado láser pero que dicha modificación es parametrizable y repetitiva de modo que puede controlarse con el diseño correcto de los experimentos y de las muestras. Para terminar señalar que la calidad científica de la tesis viene avalada por cuatro publicaciones en revistas indexadas y que el trabajo se ha realizado en el marco de un amplio proyecto cientifico-tecnologico y dirigido a desarrollar un prototipo preindustrial para el pulido de superficies opticas con laser de CO2 cuya financiación ha corrido a cargo mayoritariamente de empresas privadas vinculadas al sector de la optica oftalmica.

Autor: LABRADOR GARCIA ANA M..
Año: 2000.
Universidad: SANTIAGO DE COMPOSTELA.
Centro de lectura: FISICA.
Centro de realización: FACULTAD DE FISICA.

Resumen: Esta tesis se ocupa del estudio de la dinamica de haces enfriados usando la tecnica del enfriamiento mediante laser (laser cooling), asi como de la caracterización de la propia tecnica en el anillo de almacenamiento ASTRID(Aarhus Storage Ring of Denmark) en Aarhus, Dinamarca. Todo ello supone un esfuerzo interdisciplinario que combina la metodologia de los anillos de almacenamiento y de la Fisica del Plasma con tecnicas de la fisica Atomica, Optica y de los laseres. En concreto, en los estudios presentados en esta tesis, se han utilizado haces de 24Mg+ almacenados a la energía de 100 keV. Con la tecnica del enfriamiento con láser se consiguen haces muy frios y densos en tiempos muy cortos. Por este motivo, la investigación realizada está encaminada al conocimiento de las posibilidades últimas en lo que se refiere a la calidad de los haces almacenados. La calidad de un haz se cuantifica en terminos de la densidad en el espacio de las fases de modo que, en un anillo dado, a mayor densidad mejor es la calidad del haz. La obtención de un haz de la mayor calidad posible supone la supresión del movimiento relativo entre las particulas del haz. Este tipo de haz, con una densidad varios órdenes de magnitud más elevada que los haces convencionales y con una estructura ordenada, se denomina haz cristalino. En cuanto a la mejora de la técnica de enfriamiento, cabe destacar el desarrollo de un sistema de diagnóstico para medir el perfil transversal del haz basado en una cámara CCD para obtener imágenes del haz aprovechando la fluorescencia de los iones excitados por el láser. Con el sistema instalado en ASTRID se alcanzan una sensibilidad y resolución espacial mayores que las obtenidas con técnicas convencionales. Gracias a ello se pudo estudiar y optimizar el enfriamiento en la dimensión transversal. Otra ventaja, unica de este sistema de diagnóstico,es que al ser independiente de la dispersión de la maquina permite medir de forma no destructiva el tamaño del haz correspondiente a distintas clases de velocidades. Por otro lado se ha estudiado además, aunque ignorando la interacción entre las particulas, el efecto en la dinámica longitudinal de la fuerza inducida por el láser en haces empaquetados mediante un potencial sinosoinal, y se han determinado las condiciones bajo las cuales el enfriamiento resulta mas eficaz en esta nueva forma de aplicar el laser cooling. En lo que se refiere al estudio de la dinámica del haz durante su enfriamiento, se han investigado los efectos de las colisiones internas en el haz (intrabeam scattering), de las colisiones de Touxchek, el tiempo de vida medio de haces empaquetados, y la presencia de ondas de densidad de carga. Este ultimo aspecto, referente al comportamiento coherente en el haz, se ha estudiado a través de las medidas de las fluctuaciones en la corriente del haz en la dirección longitudinal(Schottky noise). Estas medidas permitieron demostrar experimentalmente el modelo teórico que habia sido desarrollado anteriormente. Por otro lado, el mismo tipo de medidas realizadas sobre haces enfriados con el laser reveló una distorsión inesperada en el espectro de Schottky que se encontró que es debida a la presencia de bordes abruptos en la distribución de velocidad causados por el laser. El éxito de la explicación demuestra que la combinación del analisis del ruido de Schottky y de las medida de la distribución de velocidad junto con la fuerza del laser para "tallar" la distribución de velocidades, ofrece la posibilidad de estudiar en profundidad el comportamiento colectivo de haces de iones muy frios. Por último, de las medidas de la distribución de la carga en cada dimensión espacial, se obtuvo en el caso de haces ultra frios y densos una densidad del haz independiente del numero de particulas. Esto podría sugerir que se trata de haces en el regimen donde la carga espacial es dominante (condición necesaria para la cristalizacion). Sin embargo, la densidad obtenida esta por debajo del valor teorico esperado. Todo ello parece indicar que el haz se encuentra próximo a una resonancia debido al desplazamiento del tono producido por la carga espacial. Por tanto sugiere la necesidad de aplicar otras tecnicas para alcanzar haces cristalinos. Todo el conocimiento adquirido sobre la dinámica de haces enfriados con la tecnica del laser en ASTRID contribuir a mejorar la puesta a punto de esta tecnica en futuros anillos de almacenamiento. En el caso en el que el laser cooling fuese suficientemente fuerte podría considerarse su incorporación en instalaciones en donde sea necesaria la producción de haces intensos y densos. En el caso de obtenerse haces cristalinos, además del interes intrinseco de tales haces con una estructura ordenada pero decenas de órdenes de magnitud menos densos que los sólidos cristalinos, se podria incrementar considerablemente la luminosidad en experimentos de colisiones.

Autor: LEYVA CALLEJAS INMACULADA.
Año: 2000.
Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
Centro de lectura: FISICA.
Centro de realización: FACULTAD CC. FISICAS.

Resumen: El trabajo versa sobre la dinamica espacio-temporal de laseres de gran apertura, en laseres de colorante y CO2. En una primera parte se estudia experimental y teoricamente la dinámica resuelta en el tiempo de un láser de CO2 de apertura moderada. La evolución temporal local de la intensidad muestra una evolución caótica. Un sistema de corte de pulso laser desarrollado por el grupo permite obtener imágenes cuassintantaneas de la distribucion transversa de intensidad. Se observa que el patron instantaneo es desordenado e irreproducible de disparo a disparo. Sin embargo, imágenes integradas en el tiempo del patron evidencian la existencia de un orden espacial que solo se manifiesta en el promedio, como sucede en otros sistemas formadores de patrones. Toda la dinámica se puede simular mediante un modelo basado en las ecuaciones de Maxwell-Bloch. Otro estudio experimental en un laser isótropo de CO2 de bajo número de Fresnel permite observar una dinámica de competición de polarización. La segunda parte del trabajo se centra en la dinámica del láser de colorantes. El estudio de la dinámica local revela la presencia de fluctuaciones de la intensidad local que no responden a efectos geométricos. Es estudio experimental permite relacionar este fenomeno con la dinamica de rotación de las moléculas de colorante en el seno del disolvente. Finalmente, se estudia la formación instantanea de patrones del láser de colorante, observandose la presencia simultanea de estructuras espaciales de dos órdenes de magnitud muy distintos. Tanto la dinamica temporal como la aparición de estas estructuras puede explicarse mediante un modelo basado en las ecuaciones de Maxwell-Bloch y la filamentacion de la ganancia.

Autor: SANTIAGO FERNÁNDEZ INMACULADA.
Año: 2000.
Universidad: CADIZ.
Centro de lectura: ESCUELA POLITÉCNICA SUPERIOR.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS.

Resumen: Los alcoholes isoamílicos se obtienen como un subproducto obligado durante el proceso de producción del alcohol etílico por destilación de vinos, materias primas similares y subproductos de la vinificación. Sin embargo, este planteamiento debe ser radicalmente cambiado si se tiene encuenta la creciente demanda a nivel industrial, y más concretamente dentro del sector alimentario, de compuestos del tipo de los aromas. Estos compuestos se encuentran presentes en gran proporcion en la fracción de isoamílicos (aceite de fusel), por lo que resulta de gran interés el diseño de procesos de destilación en los que se ponga un especial énfasis en la recuperación de los isoamílitos (y de los compuestos en ellos disueltos), con un rendimiento y unas condiciones operativos lo más convenientes posibles. Para ello, es requisito indispensable estudiar el proceso de sus propias bases, es decir, desde la determinación de las solubilidades mutuas de los componentes mayoritarios involucrados (etanol, agua e isoamílico) y de los equilibrios de fases entre cada par y conjuntamente. Entre ellos, el sistema binario etanol-agua ha sido profundamente estudiado, tanto a diferentes presiones como anañdiéndole múltiples sales en un rango de concentraciones muy amplio, y se sabe qué sales, y a que concentración, producen etanol anhidró o etanol a menor coste energético. Sin embargo, el resto de los sistemas binarios (agua-isoamílicos y etanol-isoamílicos) y el sistema ternario (etanol-agua-isoamílicos) no han sido objeto de estudio, al igual que ocurre con sus sistemas salinos. De esta forma se plantea el objetivo principal de este trabajo: la determinación experimental de los datos de solubilidad mutua y de equilibrio líquido-vapor de los sistemas binarios etanol-isoamílicos y agua-isoamílicos y del sistema ternario etanol-agua-isoamílicos, todos a presión atmosférica y reducida, solos y en presencia de una sal (CaCl2) a diferentes concentraciones. De este modo, se plantea el objetivo secundario del trabajo,la validación de diversos mdoelos de predicción de datos y la elección del más adecuado de cara a la simulación del proceso de destilación salina.

Autor: JIMENEZ JIMENEZ DAVID.
Año: 1999.
Universidad: AUTONOMA DE BARCELONA.
Centro de lectura: CIENCIAS.
Centro de realización: AUTONOMA DE BARCELONA.

Resumen: La tesis se centra en el desarrollo de metodos numéricos para simular la propagación del campo electromagnético en guías de onda, haciendo especial énfasis en la investigación de condiciones de frontera que permitan el flujo de las ondas radiadas hacia el exterior de la región de cálculo. Concretamente se hacen las siguientes aportaciones originales: en el método de Berénger se adapta la formulación al BPM y se demuestra su eficiencia para absorber las ondas radiadas en problemas de guias de onda; en la teoría de los operadores de Higdan se derivan las propiedades de reflexión de estos operadores en el espacio continuo y discreto, y se propone la modificación de los operadores cuando se utiliza en forumulación paraxial del BPM; en el Metodo de los Operadores Complementarios se demuestra en complementariedad de los operadores de Higdan y se demuestra su eficacia para eliminar las reflexiones artificiales que aparecen en la frontera de la region de calculo; se ha propuesto el Metodo de los Operadores Complementarios Extendido, que permite la cancelación adicional de las reflexiones de orden dos en determinados problemas. Para las condiciones de frontera anteriores se presenta un estudio comparativo, introduciendo varios experimentos numérica y de la eficiencia computacional. Con el objetivo de mostrar la utilización práctica de estos métodos numéricos en el proceso de diseño de un dispositivo, se propone el diseño de un sensor optico integrado, en tecnologia de silicio, para la medida de indices de refracción. El sensor se basa en la guía ARROW y utiliza la interferometría como técnica de deteción. Como novedad principal se introduce una capa de nitruro de silicio sobre la estructura ARROW, que permite un aumento notable de la sensibilidad.

Autor: AL KHATIB IYAD.
Año: 1999.
Universidad: POLITECNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: INGENIEROS INDUSTRIALES.

Resumen: La metrología de superficies es uno de los campos cientificos y tecnológicos en los que se registra una notable actividad en estos últimos años. Los rapidos avances, tanto en las aplicaciones de nuevos materiales como en la mejora de los procesos de producción, han provocado una mayor exigencia del mercado en relación con las especificaciones de los intrumentos de inspección de superficies y con la automatización de los procesos de verificación y control de calidad. Los dispositivos de contacto mecanico han sido los principales sistemas perfilometricos que se han estado utilizando durante más de cincuenta años. De hecho, son los únicos instrumentos para los que existen actualmente normas estandar aprobadas por los comites internacionales de normalizacion. Sin embargo, estos intrumentos producen una elevada presión sobre la superficie que, en muchos casos, provoca la deformación mecanica o la destrucción de la misma. Además, los perfilómetros de contacto obtienen la información de un perfil de manera secuencial, punto a punto. Por lo que el tiempo de medida suele ser muy elevado. Por estos motivos, la evolución natural de la metrología de superficies se orienta hacia los sistemas sin contacto mecanico. Además, todos los sistemas que en la actualidad son operativos requieren una gran accesibilidad a la superficie cuyo perfil debe obtenerse y,por consiguiente, no son aplicables para la obtención de perfiles de superficies con geometria complicada, de dificil acceso, con grandes pendientes locales y de reducidas dimensiones como son, por ejemplo, las de las boquillas, los inyectores de combustible o las hileras de diamante. De hecho, uno de los retos que se planteó en el año 1994 al equipo en el que se ha desarrollado este trabajo y que dio lugar al proyecto de esta Tesis, fue la obtención de un sistema con el que fuese posible medir el perfil interior de las mencionadas hileras de diamante. Para tratar de dar respuesta a este reto, pero también para superar otras de las limitaciones que plantean las distintas tecnicas perfilométricas existentes en la actualidad, el trabajo que se ha realizado en el proyecto puede resumirse de manera esquemática de la siguente manera: 1. Estudio de nuevos metodos de perfilometria sin contacto para obtener perfiles y texturas de superficies opticamente pulidas con resolución submicrometrica. Los métodos propuestos han demostrado ser también aplicables en situaciones de superficies con geometria aplicada y de dificil acceso. 2. Estudio, diseño, construcción y analisis de prestaciones de los correspondientes instrumentos-prototipos basados en los nuevos métodos propuestos. 3. Aplicación de estos prototipos a la : -Perfilometria de superficies opticas -Perfilometria de hileras de diamante natural y policristalino Los nuevos sistemas perfilométricos que se han desarrollado en este trabajo se derivan del concepto clásico de triangulación y del esquema de la microscopia confocal y se basan en la observación del comportamiento óptico de la imagen de un punto iluminado de la superficie. El trabajo contenido en la presente memoria se ha estructurado en seis capitulos y un anexo. Los tres primeros capitulos son una introducción al tema y una revisión del estado del arte de los sistemas perfilométricos conocidos, mientras que el trabajo propiamente dicho se desarrolla en los dos capitulos siguientes, dejando el sexto para las conclusiones y propuestas de trabajos futuros.

Autor: BARROSO SANCHEZ FRANCISCO JAVIER.
Año: 1999.
Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
Centro de lectura: FISICA.

Resumen: En este trabao se han desarrollado diversos láseres de colorante con base polimérica. Los cromóforos utilizados presentan su emisión en el intervalo de longitudes de onda que va desde el verde-azul hasta el rojo-amarillo. Los polímeros sn en su mayoría del tipo acrílico siendo el componente principal el polimetil metacrilato. Todas las muestras han sido caracterizadas según sus propiedades de emisión láser, prestando especial atención a su eficiencia energética y a su estabilidad con el número de pulsos. Se han realizado estudios complementarios con el objetivo de profundizar en la comprensión de los mecanismos implicados en la acción láser.#

Autor: RODRIGUEZ LLORENTE FERNANDO.
Año: 1998.
Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
Centro de lectura: FISICA.

Resumen: El objetivo principal del trabajo de investigación que presentamos ha sido desarrollar y construir sistemas electrónicos de control para la estabilización en frecuencia de láseres de semiconductor, que a su vez pueden ser utilizados en sensores dimensionales para sistemas de control dimensional, o como referencia para calibrar la frecuencia de emisión de otros láseres (metrología de frecuencias ópticas). En el desarrollo de la electrónica de control hemos utilizado técnicas analógicas de muy bajo ruido conjuntamente con técnicas digitales, que permiten una mayor flexibilidad a la hora de implementar un sistema de control. Como resultado de este trabajo hemos construido un sistema de control híbrido analógicodigital para la estabilización de la frecuencia de emisión de un láser de semiconductor referida a la transición D2 del 87Rb.

Autor: MUSTAFA NASR ELDIN.
Año: 1998.
Universidad: CANTABRIA.
Centro de lectura: CIENCIAS.

Resumen: El objetivo de esta tesises el estudio de los efectos del transporte de portadores en laseres de pozo cuántico, tanto en laseres estandar con transiciones entre bandas (QW), como en laseres "Intersubband" con transiciones dentro de una banda. Al tratar los laseres QW se analizan los efectos de transporte de portadores caracterizados por los tiempos de captura y escape en la respuesta de modulación en amplitud (AM) y en frecuencia (FM). También se caracterizan estadísticamente los pulsos generados mediante modulación de gran señal a lo largo de distintos rangos de velocidades de modulación que alcanzan varios GBIT/S. En cuanto a los laseres "Intersubband", se estudian la respuesta de modulación en amplitud y los efectos del ruido de emisión espontánea.

Autor: BANERJEE FERNANDEZ BORDAS RABINDRANATH.
Año: 1997.
Universidad: POLITECNICA DE MADRID.
Centro de lectura: INGENIEROS DE TELECOMUNICACION.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: MATEMATICA APLICADA A LAS TECNOLOGIAS DE LA INFORMACION PROGRAMA DE DOCTORADO: INTELIGENCIA ARTIFICIAL Y SISTEMAS EXPERTOS.

Resumen: Estudiamos las propiedades del ruido del estacionario en osciladores paramétricos no degenerados bajo el umbral. Se construye una ecuación maestra en orden simétrico en función de operadores de dos modos. Se suponen pérdidas asimétricas y separación en frecuencia no despreciables. Se obtiene una ecuación de Fokker-Plank para la cuasidistribución de Wigner mediante la cual se estudian los grados de coherencia intra e interhaz así como el squeezing en la diferencia de intensidades y en las cuadraturas vía detección heterodina. Se estudia también la influencia de un factor de ensanchamiento de línea dependiente de la intensidad sobre la frecuencia y espectros promedios de un láser de semiconductor monomodo durante el primer pulso del transitorio de Gain-Switching. Se integran numéricamente las ecuaciones estocásticas de balance con saturación no lineal y factor de ensanchamiento de línea dependiente de la intensidad.

Autor: FLORIDO FERNANDEZ FRANCISCA.
Año: 1997.
Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
Centro de lectura: FISICA.
Centro de realización: DEPARTAMENTO: OPTICA PROGRAMA DE DOCTORADO: OPTICA AVANZADA.

Resumen: En este trabajo se aborda el estudio de láseres de estado sólido basados en colorantes orgánicos embebidos en matrices poliméricas, utilizando como medio activo tanto colorantes convencionales como fluoróforos que operan por el mecanismo de transferencia protónica intramolecular. Como objetivos prioritarios del trabajo nos propusimos mejorar las propiedades láser de estos materiales a base de modificar sus características de un modo controlado, así como diseñar nuevos procedimientos para incorporar las moléculas activas a la matriz hospedadora. En la Memoria de la Tesis Doctoral se describen con detalle los procedimientos experimentales utilizados en este estudio, se detallan los resultados obtenidos y se discuten los mecanismos de fotodegradación que actúan cuando los fluoróforos se encuentran incorporados a la matriz polimérica. En los Apéndices A y B de la Memoria se describen dos técnicas, ablación y conjugación de fase, que utilizamos como vías de ataque adicional para obtener información complementaria sobre diferentes propiedades de los materiales objeto de nuestro estudio.