Deformaciones de Segundo Orden en la
Transmisión de Haces y Pulsos Gaussianos a
Través de una Capa Isótropa
Second Order Deformations for Gaussian Beams and Pulses transmitted through
Isotropic Layers
Eduardo O. Acosta
#1
, Natalia C. Álvarez
*2
, María T. Garea
#3
, Liliana I. Perez
#**3
, Patricio A. Sorichetti
#5
#
Grupo de Láser, Óptica de Materiales y Aplicaciones Electromagnéticas, Departamento de Física, Facultad de
Ing
eniería, Universidad de Buenos Aires
Av. Paseo Colón 850 – (C1063ACV) CABA – Argentina
1
eacosta@fi.uba.ar
3
mgarea@fi.uba.ar
5
psorich@fi.uba.ar
*
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET)- (C1425FQB) CABA- Argentina
2
nalvare@fi.uba.ar
**
Universidad de Buenos Aires. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Tecnologías y
Ciencias de la Ingeniería "Hilario Fernández Long". Facultad de Ingeniería.
Av. Paseo Colón 850 – (C1063ACV) CABA – Argentina
4
lperez@fi.uba.ar
Abstract Monochromatic plane waves allow the
description of many of the properties of propagating, reflected
and transmitted radiation through media of different optical
properties. However, some of their characteristics only appear
when considering limited beams. In this work we determine
and analyse (to the second order) some characteristics of the
transmission of beams (spatially limited) or pulses (limited in
time), in both cases with Gaussian distribution. It is assumed
that the transmission takes place through an isotropic plane-
parallel plate. If the beam is limited in space, we consider that
the mean direction of the wave is perpendicular to the plate.
On the other hand, when the beam is limited in time, we
consider that all the plane waves impinge normally to the
plate. We compare the non-geometric effects for both kinds of
limited beams, for the cases where the plate is transparent,
absorbing or with linear gain.
Keywords: Gaussian beams; Gaussian pulses; Transmission;
Isotropic layers.
Resumen Las ondas planas monocromáticas permiten
describir adecuadamente muchas de las propiedades de la
radiación propagada, reflejada y transmitida a través de
medios de distintas propiedades ópticas,
Sin embargo, algunas características solo aparecen
considerando haces y/o pulsos limitados. En este trabajo
determinamos y analizamos algunas características de
transmisión de haces (limitados en el espacio) o pulsos
(limitados en el tiempo) con distribución gaussiana. Se supone
que la transmisión se realiza a través de una placa plano-
paralela de material isótropo lineal y se realiza una
aproximación a segundo orden. En el caso de un haz limitado
en el espacio, consideramos que la dirección de onda media es
perpendicular a la placa. Si está limitado en el tiempo,
consideramos que la incidencia de todas las ondas es normal a
la placa. Comparamos los efectos no geométricos para ambos
tipos de limitación para los casos en que la placa es absorbente,
transparente o con ganancia en condiciones de linealidad.
Palabras clave: Haces Gaussianos; Pulsos Gaussianos;
Transmisividad.
I. INTRODUCCIÓN
La
propagación, reflexión y transmisión de haces
limitados (en el espacio o en el tiempo) con distribución
gaussiana han sido muy estudiados por sus aplicaciones en
la tecnología electromagnética en los rangos de microondas,
submilimétrico y óptico. Como ejemplos, cabe mencionar la
descripción del modo fundamental en resonadores y
cavidades láser. Una particularidad importante es que se
pueden alcanzar expresiones analíticas de las amplitudes y
fases de los campos reflejado y transmitido en una
aproximación a segundo orden. Esto permite un sustancial
ahorro de tiempo y recursos de computación en
comparación con las metodologías numéricas,
particularmente en la optimización de dispositivos. Además,
dada la simetría alrededor del ángulo medio de incidencia
(si el haz está limitado en el espacio) o de la frecuencia
Revista elektron, Vol. 2, No. 1, pp. 1-6 (2018)
ISSN 2525-0159
1
Recibido: 13/11/17; Aceptado: 14/02/18