Distortions of Gaussian pulses transmitted through a transparent isotropic layer

• Acosta, Eduardo Omar ^[1] ; Garea, María Teresa ^[2] ; Álvarez, Natalia ^[2] ; Perez, Liliana ^[2]
  1. [1] Universidad de Buenos Aires

     Universidad de Buenos Aires

     Argentina

     
  2. [2] GLOMAE-FIUBA
• Localización: Elektron: ciencia y tecnología en la electrónica de hoy, ISSN-e 2525-0159, Vol. 2, Nº. 2, 2018, págs. 67-70
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Distorsión de pulsos gaussianos al atravesar una capa isótropa
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• Resumen
  • español

    Los láseres pueden operar en dos regímenes: modo continuo ó pulsado. En los casos más simples, el modo continuo se corresponde a haces monocromáticos con distribución de amplitudes gaussiana (es un haz limitado en el espacio); mientras que el modo pulsado corresponde a haces policromáticos con distribución gaussiana de frecuencias (pulso limitado en el tiempo).Cuando los haces pulsados se reflejan y refractan en diferentes tipos de interfaces, sufren distorsiones peculiares que tienen cierto paralelismo con los encontrados para haces limitados en el espacio. Estos efectos, como se muestra en un trabajo anterior, corresponden al retardo de tiempo (primer orden) y al cambio de ancho de pulso (segundo orden).Las distorsiones están claramente limitadas por el principio de causalidad y su interpretación, aunque no es directa, emerge claramente cuando los campos asociados se expresan en magnitud y fase. Pero como las expresiones analíticas no son simples (incluso en el caso de que el pulso se transmita a través de una capa única de material lineal, homogéneo, isotrópo y transparente) se hace difícil resolver el problema inverso.En este trabajo, presentamos un desarrollo analítico alternativo que hace posible determinar explícitamente estos efectos de distorsión cuando un pulso incide normalmente en una capa isotrópica transparente sumergida en un medio de características análogas.

  • English

    Lasers can operate in two regimes: continuous-wave mode or pulsed mode. In the simplest case, the former mode corresponds to monochromatic beams with Gaussian distribution of amplitudes (beam limited in space); whereas the latter mode corresponds to polychromatic beams with Gaussian distribution of frequencies (pulse limited in time). When the pulsed beams are reflected and refracted in different types of interfaces, they undergo peculiar distortions that bear some parallelism with those found for beams limited in space.  These effects, as shown in a previous work, correspond to time delay (first order) and change of pulse width (second order). The distortions are clearly limited by the principle of causality and their interpretation, while not straightforward, emerges clearly when the associated fields are expressed in magnitude and phase. Since the analytical expressions are not simple even for the case where the pulse is transmitted through a single layer of linear, homogeneous, isotropic and transparent material, it makes it difficult to solve the inverse problem.In this work, we present an alternative analytical development that makes it possible to explicitly determine these distortion effects when a pulse impinges normally on a transparent isotropic layer immersed in a medium of analogous characteristics.