F 95 080  OPTICA NO LINEAL.

(3-0-8. Requisito:Haber aprobado F 00 845).

Equivalencia: No existe.

Estudiar los fenómenos de propagación e interacción de campos electromagnéticos en materiales ópticos cuya susceptibilidad tiene una respuesta no lineal al campo eléctrico.

1.   Introducción al curso.

1.1.      Ecuaciones de Maxwell
1.2.      Concepto de polarización

2.       Comportamiento lineal de los dieléctricos

2.1.      Dispersión lineal y el tensor dieléctrico
2.2.      Ondas electromagnéticas en medios anisotrópicos

3.       Comportamiento no lineal de los dieléctricos

3.1.      Susceptibilidad no lineal
3.2.      Ecuación de onda vectorial en medios con susceptibilidad no lineal

4.       Interacciones no lineales básicas

4.1.      Generación de segunda armónica
4.2.      Mezcla de 4 ondas

5.       Esparcimiento inelástico de la luz sobre la materia

5.1.      Esparcimiento Raman
5.2.      Es`parcimiento Brillouin

6.        Solitones ópticos

6.1.      Ecuación no lineal de Schrodinger
6.2.      Solitones ópticos

1.       Introducción al curso.

1.1.      Ecuaciones de Maxwell:  Revisar el marco teórico del electromagnetismo que involucra la propagación de ondas electromagnetícas.

1.2.      Concepto de polarización:  Afianzar el concepto de polarización de la materia y los mecanismos básicos por los cuales puede presentar no linealidades.

2.       Comportamiento lineal de los dieléctricos

2.1.      Dispersión lineal y el tensor dieléctrico:  Analizar la dispersión lineal de las ondas electromagnéticas en materiales.

2.2.      Ondas electromagnéticas en medios anisotrópicos:  Estudiar la propagación de ondas electromagnéticas en medios anisotrópicos por medio del tensor dieléctrico.

3.       Comportamiento no lineal de los dieléctricos

3.1.      Susceptibilidad no lineal: Comprender el concepto de la susceptibilidad no lineal.

3.2.      Ecuación de onda vectorial en medios con susceptibilidad no lineal: Deducir y solucionar para casos simples la ecuación de onda vectorial en medios no lineales.

4.       Interacciones no lineales básicas

4.1.      Generación de segunda armónica:  Comprender el fenómeno de generación de segunda armónica en materiales no lineales.

4.2.      Mezcla de 4 ondas. Analizar las interacciones correspondientes al término no lineal de tercer orden de la susceptibilidad.

5.       Esparcimiento inelástico de la luz sobre la materia

5.1.      Esparcimiento Raman:  Estudiar los orígenes y características del efecto Raman.

5.2.      Esparcimiento Brillouin:  Estudiar los orígenes y características del efecto Brillouin.

6.        Solitones ópticos

6.1.      Ecuación no lineal de Schrodinger:  Deducir la ecuación no lineal de Schrodinger para fibras ópticas

6.2.      Solitones ópticos:  Solucionar la ecuación no lineal de Schrodinger para estudiar la propagación de solitones ópticos.

Exposición de los temas por parte del maestro, aplicación del tema expuesto. Realización de tareas que refuercen lo visto en el salón de clase y fomentar la responsabilidad y disciplina de los alumnos, así como su capacidad de análisis.

Exposición del marco teórico que sustenta cada tema.

Aplicación de todos los conceptos anteriores en simulaciones computacionales en grupos de dos; en las cuales se fomentará la búsqueda y procesamiento de información, la comunicación interpersonal, así como el aprovechamiento de la tecnología.

Tema 1                   3 horas
Tema 2                   6 horas
Tema 3                   9 horas
Tema 4                   9 horas
Tema 5                   9 horas
Tema 6                   9 horas
Examen                   3 horas
Total                       48 horas

3 exámenes parciales acumulativos 50%
Tareas  20%
Examen final integrador 70%

• D.L. Mills, “Nonlinear Optics”, Springer, 2^nd ed, 1998

LIBRO(S) DE CONSULTA

• G. P. Agrawal, “Nonlinear fiber optics”, Academic Press, 3^rd ed, 2001
• J. D. Jackson, ‘Classical Electrodynamics’, Wiley, 3^rd. ed., 1999

Profesor con doctorado en alguna área de la óptica-fotónica.