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OPTICA NO LINEAL
DISPERSION ESTIMULADA BRILLOUIN
DR. CARLOS TREVIÑO
CONTENIDO:
I.
INTRODUCCIÓN
II. PROCESO DE DISPERSIÓN.
III. DISPERSIÓN ESTIMULADA BRILLUOIN
•
Configuraciones
•
Mecanismos
IV SBS (Generado por Electroestricción)
V
CONCLUSION
INTRODUCCION
. Cuando la luz viaja a través de un medio transparente,
la mayor parte de esta viaja
directamente hacia
delante , pero un fragmento pequeño de la luz se
dispersa.
. Las inhomogeneidades del índice refractivo de los
medios son responsables para este fenómenos.
. El aire, el vidrio son buenos ejemplos conocidos dónde
las fluctuaciones del índice refractivas pequeñas,
inducen por su naturaleza amorfa a dispersar la luz en
todas las direcciones sin cambiar la frecuencia de la luz
esparcida.
PROCESO DE DISPERSIÓN ESTIMULADO.
•La luz dispersada sólo pueden ocurrir como el
resultado de fluctuaciones en las propiedades
ópticas de un material.
• Se dice que un proceso de luz dispersada es
espontánea si las fluctuaciones (dieléctrico es
constante) que causa la luz dispersada estén
excitadas térmicamente.
• El proceso de luz dispersada, es decir para
ser estimulado si las fluctuaciones son
inducido por la presencia del campo de luz.
Dispersión Estimulada Brillouin (SBS)
La dispersión de luz estimulada debido a las
variaciones de densidad inducido de un
material
s = L - 
No considerando la onda acústica, cuya
energía es omitida con respecto a las ondas
ópticas, este proceso SBS puede ser
resumido como un transferencia de energía
de la onda de bombeo a la onda Stoke.
CONFIGURACIONES SBS
En esta configuración sólo el haz del láser es
Muestra
un amplificador
SBS. Encampos
esta
externamente
aplicado, de
y ambos
configuración
el láser
y
los
Stokes
Stokes y acústicos
crecen
decampos
ruido dentro
de
son
externamente
aplicados. El acoplamiento
la región
de la interacción.
fuerte sólo ocurre en este caso si la
El procesodedel
comienza
SBS es
es
frecuencia
las ruido
ondasque
Stokes
inyectados
típicamente la dispersión
defrecuencia
luz del láser
dese
los
aproximadamente
igual a la
que
phonones
generado
térmicamente.
crearía
para
un generador
de SBS.
Dos Mecanismos Físicos para que la
interferencia del láser y las ondas Stokes
puedan manejar la onda acustica.
.
Electroestricción: la tendencia de los
materiales a ponerse mas denso en las
regiones de intensidad óptica.
.
Absorción
óptica:
el
calor
evolucionado por la absorción en las
regiones de intensidad óptica alta
tiende a causar al material para
expandirse en estas regiones.
Electroestricción
La electroestricción es la tendencia de
los materiales a comprimirse por la
presencia de un campo eléctrico.
Podemos entender el origen de
la fuerza electroestrictiva de un
punto de vista global como tener
una
consecuencia
de
la
maximización
de
energía
potencial. La energía potencial
por unidad de volumen de un
material localizado en un campo
eléctrico de fuerza de campo E
se cambia con respecto a su
valor en la ausencia del campo
por la cantidad
E
u
,
8
2
 udV ,
la energía potencial
total del sistema
Dispersión
Estimulada
Brillouin.
(inducido por electroestricción)
 2  1   B ,
ElIncluso
campo para
del láser
un campo
incidente
del puede
láser
esparcir
incidenteentonces
de fuera
intensidad
de la
variación
suficiente,
del índice la
de refracción
luz
que
espontáneamente
acompaña éstas variaciones
esparcida
depuede
densidad.
ponerse bastante intensa.
Los campos de luz incidentes y
La
luz
esparcida
será
la
dispersados
pueden
pegar
frecuencia Stokes y agregará
entonces juntos, mientras dando
constructivamente con la radiación
lugar a la densidad y variaciones
Stokes que produjo la perturbación
de
presión
por
medio
de
acústica. De esta manera, las
electroestricción.
ondas
acústica
y
Stokes
mutuamente
nos
refuerzan
el
crecimiento, y cada uno puede
crecer a una amplitud grande
CONCLUSION
• Es útil para hacer láseres de
amplificadores basados en Brillouin.
fibra
y
• La Dispersión Estimulada Brillouin (SBS) es
un proceso no lineal que puede ocurrir en las
fibras ópticas a niveles de potencia de
entrada mucho más baja que aquéllos
necesitan para la Dispersión Estimulada
Raman (SRS).
REFERENCIAS
NONLINEAR OPTICS
Robert W. Boyd
NONLINEAR FIBER OPTICS
Goving P. Agraval