Investigación

 

Conversión paramétrica en un cristal fotónico no-lineal

 

M. Torres-Cisneros^(a,b), J.W. Haus^(b), P. Powers^(b), P. Bojja^(b), M. Scalora^(c), M.J. Bloemer^(c), N. Akozbek^(d), L.A. Aguilera-Cortés^(a), R. Guzmán-Cabrera^(a), R. Castro-Sánchez^(a), M.A. Meneses-Nava^(e), J.A. Andrade-Lucio^(a) y J.J. Sánchez-Mondragón^(f)

 

^a FIMEE, Universidad de Guanajuato, Salamanca, Guanajuato; 36730 México.

^b Electro-Optics Program, University of Dayton, Dayton, Ohio; 45469-0245 USA.

^c Weapons Sciences Directorate, AMSMI-RD-WS-ST, Research, Development and Engineering Center, U.S. Army Aviation and Missile Command, Huntsville, AL 35898-5248.

^d Time Domain Corp, Cummings Research Park, 7097 Old Madison Pike, Huntsville, AL 35806.

^e Centro de Investigaciones en Óptica, Loma del Pocito S/N, León GTO. México.

^f Fotónica y Física Óptica, INAOE, Tonantzintla, Puebla, e-mail: mtorres@salamanca.ugto.mx

 

Recibido el 11 de mayo de 2004.
Aceptado el 9 de julio de 2004.

 

Resumen

En este trabajo presentamos un nuevo diseño de fuente de ondas milimétricas coherentes basada en la conversión paramétrica hacia abajo en un cristal fotónico unidimensional. Nuestra propuesta se basa en la sintonización del campo eléctrico en la orilla de la banda o en el modo de un defecto localizado al centro de la banda prohibida. Los resultados numéricos muestran que con este diseño es posible obtener radiación coherente en una variedad de intensidades y anchos de banda en toda la región del espectro terahertz. Esto puede ser llevado a cabo variando el número de periodos y/o el contraste del índice de refracción entre las capas del cristal.

Descriptores: Cristales fotónicos; óptica no lineal; fuentes de terahertz; conversión paramétrica.

 

Abstract

In this work we present a novel coherent source of millimeter wavelength waves based on parametric down-conversion in an one-dimensional photonic crystal. Our proposal is based either on the band edge or on defect-mode field enhancement phenomena near a photonic band gap. The numerical results have been showed that a wide range of intensities and bandwidths of coherent radiation can be obtained as we vary either the number periods or the refraction index contrast between layers of the crystal array.

Keywords: Photonic Crystals; Nonlinear Optics; Terahertz Sources; Parametric Conversion.

 

PACS: 160.4330 190.2620,230.6080

 

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Agradecimientos

Este trabajo fue apoyado parcialmente por una beca DARPA, una beca NSF ECS-0140109 y la Universidad de Guanajuato a través de su programa "Apoyo a la Investigación 2003". También, uno de los autores, (MTC) agradece al Dr. Haus y al programa de EO en U.D. por su hospitalidad.

 

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