Modelado de un sistema optoelectrónico para la codificación de datos a través del momento angular orbital de la luz

Abstract

El presente trabajo expone el modelado y la validación teórico experimental de un sistema optoelectrónico que explota la propiedad del momento angular orbital entero de la luz (MAO) para codificar un dato de tres bits. Como primera instancia se resumen los conceptos básicos de los haces Laguerre Gauss (LG), luego se parte de un diagrama de bloques que describe cada uno de los componentes de la arquitectura; el haz láser irradiado y la estructura generadora de la propiedad física de interés que asigna el respectivo estado de información transferir. Se simularon en la plataforma Matlab 2009a los tres principales esquemas matemáticos con el potencial de codificar el conjunto de datos sobre el MAO entero definido, se seleccionó justificadamente el holograma generado por computador y se realizó uno nuevo incluyéndole una carga topológica a la función de transmitancia expuesta por Brown y Lohmann en 1969. A partir de este último se ejecutaron modificaciones con el modelo y el campo lejano resultante, para obtener el efecto blazed y/o la producción mixta de frentes de onda con la dislocación de fase asociada al MAO entero de luz. Seguidamente se realizó la validación teórico-experimental por medio del método de interferencia y cuantificación de la distancia radial de los modos generados. Se puso en marcha el setup del modelo planteado con un láser de 532 nm colimado y una pantalla de cristal líquido (LCD) translucida, sobre la cual se despliegan los respectivos hologramas e incide el campo irradiado, por consiguiente se propagaron sobre el espacio libre los ocho vórtices ópticos asociados a un alfabeto especifico y se decodificaron los frentes de onda por medio del procesamiento matemático propuesto de las imágenes adquiridas.