LASERES

Autor: RESTREPO MONTOYA JOSE WILLIAM.
Año: 2005.
Universidad: BARCELONA.
Centro de lectura: UNIVERSITAT DE BARCELONA.
Centro de realización: UNIVERSITAT DE BARCELONA.

Resumen: El presente trabajo pretende estudiar los procedimientos de marcado por vitrificación de baldosas de gres y esmaltado de color sobre azulejos blancos, mediante irradiación con un láser de Nd:YAG, con el objetivo de obtener patrones duraderos con una calidad visual apreciable. Además, se busca comprender los mecanismos que intervienen en estos procesos y saber cómo influyen los parámetros de marcado en las características de los patrones obtenidos. Las líneas y las áreas marcadas con láser en cerámicas de gres están constituidas por una fase vítrea de color verde que es producto de la fusión y posterior solidificación de los constituyentes cerámicos. El tono verde de las líneas aumenta con el contenido de hematita de la cerámicas. Precalentando las cerámicas a 350C se logra marcar líneas y áreas de buena calidad visual. El estudio dimensional de las líneas marcadas revela que el volumen por unidad de longitud de material vitrificado es controlar por la densidad de energía, pero que el ancho y la profundidad de las líneas depende de cada combinación particular de potencia y velocidad marcado. El bajo contraste visual de las líneas marcadas en cerámicas de color crema se puede mejorar aportando hematita a su superficie antes de efectuar el marcado. En el proceso de esmaltado, la superficie esmaltada de los azulejos se recubre con una capa barniz coloreado antes de efectuar el marcado con láser. La líneas marcadas están constituidas por un vibriado originado por la fusión y posterior solidificación del barniz depositado y del esmalte sustrato. Los barnices coloreados con pigmentos azul, negro y verde presentan una buena respuesta a la radiación del láser de Nd:YAG (=1064nm), lo cual posibilita la realización de patrones gráficos por esmaltado láser en estos colores. Es posible obtener diferentes tonos de estos colores variando los parámetros tecnológicos del láser y/o variando la composición y espesor de los barnices depositados. Con los pigmentos amarillo y rojo sólo se consigue marcar líneas con coloraciones tenues, debido a su baja absorción de la radiación del láser y/o su descomposición durante el proceso.

Autor: RAMIREZ HERRERO MARIA DE LA O.
Año: 2005.
Universidad: AUTÓNOMA DE MADRID.
Centro de lectura: UNIVERSIDAD AUTONOMA DE MADRID.
Centro de realización: DPTO. FISICA DE MATERIALES, FACULTAD DE CIENCIAS, UNIVERSIDAD AUTONOAMADE MADRID.

Resumen: En este trabajo se contempla el estudio de dos sistemas ferroeléctricos: el Niobato de Litio (LiNbO3) y el Niobato de Estroncio y Bario (SrxBa1-xNb2O6), dopados con diferentes iones óptimamente activos, tanto desde el punto de vista fundamental como desde el punto de vista aplicado, con objeto de extender sus potenciales aplicaciones como dispositivos ópticos multifuncionales de ganancia. La primera parte de la memoria está dedicada al sistema Yb3+:LiNbO3. Desde el punto de vista fundamental, se han abordado los siguientes puntos: el origen de las transiciones intraconfiguracionales 4f 13 (entre las que se encuentra la transición láser), la presencia de biestabilidad óptica intrínseca en la emisión espontánea del ión Yb3+ en LiNbO3 y la determinación de la eficiencia cuántica intrínseca en todo el rango de concentraciones láser. Dada la importancia de los mecanismos de desexcitación radiativa del estado 2F5/2 del ión Yb3+ en sus aplicaciones láser, se ha hecho uso de la técnica de espectroscopía bajo alta presión para analizar la probabilidad de desexcitación radiativa de las transiciones intraconfiguracionales 4f - 4f del ión Yb3+ en LiNbO3. Por otro lado, se ha demostrado por primera vez y de forma simultánea, la presencia de biestabilidad óptica intrínseca en la emisión espontánea de los iones Yb3+ en LiNbO3 en las regiones infrarroja y visible del espectro. Finalmente, se analizaron los distintos ritmos de calentamiento en régimen de emisión espontánea y estimulada así como la influencia de la reabsorción, para concluir que el bloqueo de la luminiscencia en nuestro sistema, no se activa en el rango de concentraciones láser. Desde el punto de vista más aplicado, se ha demostrado la posibilidad de obtener acción láser eficiente bajo bombeo con diodo láser en las regiones infrarroja y visible del espectro electromagnético con la consecución de eficiencias láser superiores al 70%. Además, la radiación obtenida fue sintonizada tanto en la región infrarroja (56 nm) como en la región visible (20 nm). La segunda parte de la memoria, se dedica al Niobato de Estroncio y Bario (SrxBa1-xNb2O6), normalmente conocido como SBN. Desde el punto de vista fundamental, este sistema presenta un gran interés debido esencialmente a su baja temperatura de transición y a la histéresis térmica que presenta durante la transición. Estas propiedades intrínsecas de la matriz nos permitieron seguir la evolución de una transición de fase estructural mediante el uso de sondas ópticas. Asimismo, a partir de la histéresis térmica del material se estudió la presencia de biestabilidad óptica tanto en la emisión de los iones dopantes como en la generación de segundo armónico. Los resultados obtenidos se analizaron considerando la redistribución respecto al plano de simetría de los distintos sitios de red durante la transición ferro-paraeléctrica. Desde el punto de vista más aplicado, se ha demostrado la posibilidad de generar acción láser y autodoblado en frecuencia de forma estable antes, durante y después de la transición de fase ferro-paraeléctrica en SBN. Además, el alto desorden estructural que presenta la matriz junto con el diseño apropiado de una cavidad láser sintonizable, permitió la obtención de radiación láser multifrecuencia sintonizable bajo bombeo con diodo en el sistema Nd3+:SBN, demostrándose por primera vez, la posibilidad de sintonizar la radiación infrarroja y visible en un rango excepcionalmente elevado para un ión láser como el Nd3+ (43 nm en la región infrarroja, 20 nm en la región verde y 7 nm en la región azul). En definitiva, en este trabajo se ha demostrado la capacidad de los sistemas SBN y LiNbO3 para actuar como dispositivos ópticos multifuncionales, ya que en ambos es posible generar en un único el 8 emento l 366 as funciones: i) Generación de acción láser bajo bombeo con diodo ii) Procesos de conversión de frecuencias iii) Sintonizabilidad de la radiación coherente en distintos rangos espectrales iv) Biestabilidad Óptica

Autor: POLO QUEROL VICTOR.
Año: 2005.
Universidad: POLITÉCNICA DE CATALUÑA.
Centro de lectura: AULA 116-EDIFICI D-5.CN.
Centro de realización: D3 111 Nord.

Resumen: La progressiva introducció d'internet a casa de l'usuari ha creat noves necessitats i oportunitats per les tecnologies òptiques, tant a les xarxes d'accés com a les xarxes metropolitanes i xarxes troncals. A les xarxes d'accés, inicialment suportades per modems, les principals limitacions van ser la velocitat de transmissió i el temps d'accés a la informació. Amb la introducció de les tecnologies xDSL amb la triple orientació (veu, vídeo i dades sobre la mateixa plataforma) la falta de garanties en la relació ample de banda per distancia es un fre al creixement a llarg termini. Avui dia, Fibra fins la llar (FTTH) es la tecnologia potencialment capaç de oferir un gran conjunt d'amples de banda, fins a desenes de Gbit/s, cobrint les necessitats de qualsevol client: individuals o petites/mitjanes empreses, independentment de la distancia entre el client i el punt d'accés de la operadora. Per altra banda, tant les xarxes metropolitanes com les troncals, necessiten ser capaces de enrutar paquets IP a altes velocitats de transmissió de forma efectiva i flexible. Per assolir aquests objectius es requereixen un conjunt de noves solucions basades en nous dispositius i nous conceptes de transmissió. Entre aquests nous dispositius, un dels elements clau tant per xarxes d'accés com per enrutat òptic es la font de llum laser. Lâobjectiu de la tesi es la caracterització del laser semiconductor multi-electrode GCSR, la millora de les seves prestacions com font de llum per comunicacions òptiques i la validació del seu funcionament en escenaris amb xarxes òptiques reals. El laser GCSR sâha caracteritzat tant en regim permanent per ser utilitzat com a font de llum continua, com dinàmicament per ser utilitzat en aplicacions de multiplexat temporal que requereixen commutació de longitud d'ona. La caracterització com a font continua a portat a la creació d'unes taules amb punts d'operació estables corresponents als canals standard de la ITU per cada unitat de laser GCSR. Amés, com que el laser sofreix de variacions temporals de sintonia durant la commutació òptica, sâhan compensat aquestes derives freqüencials mitjançant noves tècniques. D'altra banda, sâhan caracteritzat les respostes freqüencials a la modulació d'amplitud (IM) i de freqüència (FM) per cada un dels electrodes del laser. Mitjançant l'ús d'un circuit equalitzador en el driver de current sâha augmentat l'ample de banda de modulació en freqüència (FM) de l'electrode de fase. També sâhan utilitzat tècniques de codificació per millorar la transmissió. Un cop el laser ha estat completament caracteritzat i optimitzat, sâha validat el seu funcionament en diferents topologies de xarxes òptiques, com a font de llum FSK al terminal de control centralitzat de l'operador i al terminal de l'usuari, i també com generador de etiquetes en un node d'enrutament òptic.

Autor: REBOLLAR GONZÁLEZ ESTHER.
Año: 2005.
Universidad: COMPLUTENSE DE MADRID.
Centro de lectura: FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS.
Centro de realización: INSTITUTO DE QUÍMICA FÍSICA ROCASOLANO.

Resumen: La influencia del peso molecular (PM) en los mecanismos que operan en la ablación láser de polímeros ha sido escasamente considerada a pesar de que este parámetro determina muchas de las propiedades de estos substratos tales como las temperaturas de transición, la viscosidad o las propiedades mecánicas. En este trabajo se presentan los resultados de un estudio destinado a elucidar el efecto del tamaño de la cadena polimérica en la ablación con láser de excímero a 248 nm de dos polímeros, polimetilmetacrilato, PMMA (1.9, 2.5, 120 and 996 kDa) y poliestireno, PS (15.1, 280 y 532 kDa) dopados con los compuestos de fotoquímica bien conocida yodonaftaleno(Napl) y yodofenantreno (Phenl). Con este fin se examinaron los procesos inducidos en el substrato tras la ablación y las propiedades de la pluma de ablación de películas de los mencionados polímeros dopados utilizando un conjunto de técnicas espectroscópias y analíticas. Para el seguimiento de los procesos inducidos en las películas tras la ablación se utilizó un esquema de bombeo y prueba en el que se detecta la formación de fotoproductos mediante fluorescencia inducida por láser (FIL). Las modificaciones químicas inducidas en el substrato se estudiaron asimismo mediante espectroscopía micro-Raman. Los cambios morfológicos inducidos por irradiación láser se examinaron mediante microscopía óptica. Para investigar la escala de tiempos en la que ocurren estos cambios, se midió en tiempo real la transmisión por el substrato y por la pluma de ablación de un láser de prueba continuo de HeNe. La distribución translacional de los productos ArH en la pluma de ablación se midió en vacío mediante FIL empleando el cuarto armónico de un láser de Nd:YAG como láser de prueba. Los resultados obtenidos ilustran el profundo efecto del PM y del coeficiente de absorción del polímero sobre el proceso de ablación. En el polímero de mayor PM se obtiene mayor rendimiento y velocidad de formación del producto ArH y mayor rendimiento de formación de productos del tipo Ar2. Los estudios cinéticos demuestran que la diferencia en la formación de productos está relacionada con la evolución de la temperatura en el substrato. Los resultados pueden explicarse mediante un modelo fototérmico de volumen (Bulk Photothermal model) según el cual la eyección de material se produce cuando se fragmenta un número critico de enlaces. El estudio de los distintos PM permite examinar la participación de un proceso de ebullición explosiva (Explosive Boiling); dicha participación es mayor para el polímero de PM más alto. Se estudió asimismo la ablación de los polímeros dopados con un láser híbrido de excímero-colorante que opera a 248 nm con duración de pulso de 500fs. Los resultados obtenidos, a partir dela observación del substrato tras la irradiación mediante FIL, espectroscopía micro-Raman y microscopía óptica, muestran la ausencia de influencia del PM del polímero. Además de los estudios mencionados sobre los procesos y mecanismos de la ablación UV de polímeros, en esta Tesis se aborda una aplicación de la ablación láser de polímeros dopados. Se han estudiado la fabricación, mediante deposición por láser pulsado (DLP), de capas delgadas de materiales polímerocos para el desarrollo de sensores medioambientales. Para estos experimentos los polímeros se doparon con sondas fluorescentes que pueden actuar como sensores de la presencia en el entorno de agentes contaminantes nocivos (volátiles orgánicos y ácidos). Las sondas empleadas son especies amino aromáticos y dendrímeros derivados de dichos compuestos, que han demostrado ser sensibles en disolución a cambios de pH, viscosidad y polaridad, aumentando su emisión de fluorescencia y/o modificando la posición del máximo de su banda de emisión. Las características de los depósitos (morfológicas y de composición química) son fuertemente dependientes de la longitud de onda y duración del pulso láser utilizado en la irradiación de los blancos y dela composición de éstos. Los análisis revelan la transferencia al substrato del polímero y de la sonda.

Autor: BLASCO LOPEZ ANTONIO JOSE.
Año: 2005.
Universidad: SALAMANCA.
Centro de lectura: FACULTAD DE CIENCIAS.
Centro de realización: FACULTAD DE CIENCIAS.

Resumen: En esta tesis se aborda el estudio de la interacción de un láser muy intenso (intensidades superiores a la unidad atómica) con un plasma. El estudio se ha realizado empleando la simulación numérica utilizando el código PIC (Particle in Cell) como herramienta fundamental. Dicho código consiste en agrupar los electrones de forma conveniente y hacer que se comporten como si fuesen una sola partícula. El código consta de tres partes: integración de las ecuaciones de Maxwell, desplazamiento de las partículas cargadas y cálculo de las corrientes. Otro punto importante es la discusión sobre si el código PIC se comporta bien en un escenario relativista. Para comprobar este punto se hicieron simulaciones que se compararon con el caso teórico. Un capítulo posterior trata sobre el caso de una partícula cargada en interacción con un láser prestando especial atención a la radiación de dicha interacción, en especial a las formas temporales de la radiación en las direcciones de máxima emisión que se observan. Se analizan los pulsos que se obtienen y se da una explicación a su forma y origen. También se aborda el estudio de la influencia de la fase de un pulso ultracorto en la interacción de dicho pulso con una lámina de plasma. Se usa una simulación unidimensional y se concluye que la fase juega un papel muy importante en dicha interacción. También se aconseja qué tipo de pulsos se deben usar para una obtención de armónicos más nítida. El último capítulo incluye el estudio de la interacción de un par de haces láser cruzados sobre un lámina de plasma en un escenario bidimensional. Dicha interacción presenta una estructura de onda estacionaria que crea una fuerza sobre la superficie del plasma que atrae los electrones hacia puntos de equilibrio estable. Se analizan diversos casos según distintas intensidades y se hace un estudio de la evolución temporal de las estructuras obtenidas.