Presentación del trabajo de investigación, Curso 07/08

Presentación del tema: "Presentación del trabajo de investigación, Curso 07/08"— Transcripción de la presentación:

1 PROPAGACIÓN DE LUZ SUBLUMÍNICA Y SUPERLUMÍNICA BASADA EN LAS OSCILACIONES COHERENTES DE LA POBLACIÓN
Presentación del trabajo de investigación, Curso 07/08 Máster de Física Fundamental UCM Francisco Arrieta Yáñez Tutores: Dr. Oscar Gomez Calderón Dra. Sonia Melle

2 Luz lenta, luz rápida. Velocidad de grupo
Propagación de ondas electromagnéticas monocromáticas: Velocidad de fase E z Velocidad de los puntos de fase constante fase

3 -Propagación de pulsos en medios dispersivos:
Velocidad de grupo: Diferentes vp Pulso Medio Velocidad de propagación del lugar geométrico donde todas las componentes de frecuencia están en fase Luz lenta Luz rápida

4 Índice para un material con una resonancia: Situación usual
Pico de absorción en la frecuencia de resonancia Zona de máxima dispersión (anómala) en la resonancia Relaciones de Kramers-Kroning

5 Obtención de luz lenta o rápida: Zonas de alta dispersión
Creación de pozos en la absorción por técnicas de coherencia cuántica (interferencias destructivas de distinto tipo). La pendiente del índice cambia: Dispersión normal en la resonancia Luz lenta accesible en los pozos de absorción.

6 Algunas formas de conseguir luz lenta…
Electromagnetic Induced transparency: Propuesto independientemente por Kocharovskaya y Khanin (Inst. of Applied Physics, Russia) en 1988, y Stephen E. Harris (Stanford) en 1989. Interferencia cuántica entre funciones de onda electrónicas. Coherent Population Oscillations R. W. Boyd (Rochester), D. J Gauthier (Duke)… Interferencia de los campos electromagnéticos externos.

7 Transparencia inducida electromagnéticamente (EIT)
Interferencia entre las probabilidades de transición 2  3 y 1  3 Coupling field W C Probe field W P a Real and imaginary parts of the complex refractive index for L system: pump W =0.5 G 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 -3 -2 -1 2 3 detuning ( /G ) L. Hau et al: Light speed reduction to 17 m/s in an ultracold atomic gas, Nature 397 (1999)

8 Oscilaciones Coherentes de la Población (CPO)
Inversión de población: W = 1-211 21 >> 1/ Intensidad Población

9 2c  Conocida la dispersión, queremos saber el desfase experimentado por la señal modulada: L -  + “Pulso” con dos frecuencias Índice de grupo asociado:

10 c “Frecuencia central de CPO”
 c “Frecuencia central de CPO”

11 PROPAGACIÓN SUPERLUMÍNICA: INTRODUCCIÓN DE BOMBEO
Ecuaciones de matriz densidad + aproximación adiabática Intensidad de bombeo umbral. Intensidad de bombeo de saturación.

12 TRABAJO REALIZADO

13 Estudio y observación del fenómeno de CPO
OBJETIVOS Estudio y observación del fenómeno de CPO Medición de retrasos en señales moduladas generados por esta técnica Aportación al fenómeno: Introducción de un nuevo parámetro que permita controlar el régimen de propagación. Optimización de los retardos / adelantos obtenidos

14 Forzamiento de las oscilaciones de la población.
Introducción de dos campos de bombeo (debil y fuerte) desintonizados en .

15 Dispositivo experimental
Fractional delay

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17 Resultados I: Fractional delay vs . Diferentes modulaciones de bombeo
Cambio en la propagación (sublumínica-superlumínica) con la fase . El máximo fractional delay aumenta linealmente con la modulación del bombeo

18 Resultados II: Fractional delay vs .
Diferentes frecuencias de modulación.

19 Resultados II: Fractional delay vs .
Diferentes frecuencias de modulación.

20 Resultados II: Fractional delay vs .
Diferentes frecuencias de modulación.

21 CONCLUSIONES: Conseguimos cambiar de régimen de propagación con la fase entre las modulaciones. Incluso a frecuencias << c, obtenemos mejores resultados que sin modular el bombeo. Con bombeos << Ps (bombeo de saturación) obtenemos mayores advancements. PERSPECTIVAS: Limitacion experimental: Erbio  21  10.5 ms: Anchura del hueco  1/  kHz  Búscar otros sistemas para pulsos muy cortos (semiconductores, etc).

22 Gracias a Oscar y Sonia, y a toda la gente de la escuela de óptica que me ha ayudado con este trabajo (Miguel Angel Antón, Fernando Carreño, Jose Miguel Ezquerro…).

23 Propagación de pulsos: Luz lenta

24 Propagación de Pulsos: Luz Rápida