HACES DE BESSEL NO LINEALES Y SOLITONES ESPACIALES

Título: HACES DE BESSEL NO LINEALES Y SOLITONES ESPACIALES
Autores: Miguel A. Porras, Alberto Parola, Daniele Faccio, Audrius Dubietis, Paolo Di
Trapani
Dia: Viernes, 4 de Marzo 2005
Lugar: Sala de Graus, Facultat de Física, UB
Hora: 12:00 h
Resumen:
El problema de la obtención de paquetes de onda exentos de efectos de dispersión
lineal (difracción, dispersión material) se ha investigado habitualmente a partir del
concepto de solitón en el marco de la óptica no lineal. Mientras que solitones
unidimensionales (por ejemplo, en fibras ópticas) se producen rutinariamente hoy día,
solitones en dos dimensones (espaciales) y en tres dimensiones (espaciotemporales o
"balas de luz") requieren mecanismos estabilizadores adicionales, que involucran
generalmente la aparición de disipación no lineal y la consecuente destrucción del
régimen solitónico.
En nuestro trabajo investigamos una alternativa al solitón basada en las ondas
cónicas nolineales. Centrándonos en el caso de haces de luz monocromáticos (caso
bidimensional) en medios no lineales, demostramos la existencia de haces cónicos tipo
Bessel, cuya propagación es estacionaria incluso en presencia de absorción no lineal.
Los haces de Bessel no lineales están caracterizadas por un intenso nucleo no lineal,
muy localizado y fuertemente absorbido durante la propagación, cuya energía es
continuamente repuesta lateralmente desde la periferia del haz, poco localizada y débil,
y cuya distribución de intensidad transversal asemeja a la de un haz lineal de Bessel. El
estudio de estabilidad frente a perturbaciones demuestra que, al contrario que los
solitones espaciales, la absorción no lineal dota de estabilidad a los haces de Bessel no
lineales. Experimentos llevados a cabo en agua muestran además su formación
espontánea como consecuencia del proceso de autofocalización y filamentación de un
haz de luz.