Dinámica de la polarización y la coherencia de fuentes de luz parcialmente polarizadas sobre la esfera de Poincaré
| dc.contributor.advisor | Torres Amarís, Rafael Ángel | |
| dc.contributor.author | Salazar Ariza, Karel Vianney | |
| dc.date.accessioned | 2024-03-04T01:29:23Z | |
| dc.date.available | 2021 | |
| dc.date.available | 2024-03-04T01:29:23Z | |
| dc.date.created | 2021 | |
| dc.date.issued | 2021 | |
| dc.description.abstract | La descripción matemática de la polarización de la luz está basada en el método de la matriz decoherencia-polarización, los parámetros de Stokes, el vector de Jones, los cuaterniones de Pellat-Finet y el métodográfico de la esfera de Poincaré. Recientemente, se ha introducido una nueva metodología para caracterizar la polarización, en función de las auto-correlaciones de los parámetros de Stokes, las cuales permiten obtener informaciónadicional respecto a los parámetros de Stokes o la matriz de polarización. Este método puede diferenciar entre dosfuentes de luz con el mismo grado de polarización, pero con dinámica de polarización diferente, es decir, con diferentes estadísticas. La esfera de Poincaré es muy útil en el caso de fuentes de luz totalmente polarizadas, ya quepermite una representación gráfica de los estados de polarización y sus transformaciones como se demuestra en estainvestigación con la formulación de la Ley de los birrefringentes lineales. Además, tanto el método de Stokes-Muellercomo los cuaterniones de Pellat-Finet constituyen un método algebraico adaptado a esta representación, lo que incrementa el interés de ésta. Por lo tanto, en esta tesis se explora una nueva metodología basada en el estudio estadísticode la polarización a través de la evolución temporal de los estados de polarización sobre la esfera de Poincaré. Estosestados son descritos mediante distribuciones de densidad de probabilidad de estados de polarización sobre la esferade Poincaré, lo cual permite caracterizar las fuentes de luz parcialmente polarizada por medio de parámetros que seacoplan con el método gráfico de la esfera de Poincaré. De ahí, que se implementó la distribución de von Mises-Fisherpara el estudio de dichas fuentes, permitiendo encontrar una relación entre el grado de polarización y los parámetrosde Stokes normalizados con los parámetros de la distribución de von Mises-Fisher. Estos resultados se generalizaron através de la distribución de Kent sobre la esfera de Poincaré, logrando estudiar las correlaciones del vector de Stokes,y así obteniendo una expresión general para el grado de correlación que incluyen tanto las auto-correlaciones comolas correlaciones cruzadas entre las componentes del vector de Stokes sobre la esfera de Poincaré. Todos estos resultados conllevan a demostrar la importancia de implementar el uso de las distribuciones de densidad de probabilidadsobre la esfera de Poincaré para describir la fluctuación del estado de polarización, así como la medición del grado decorrelación entre las componentes de vector de Stokes logrando una caracterización completa de las fluctuaciones delestado de polarización propia de cada fuente de luz. | |
| dc.description.abstractenglish | The mathematical description of light’s polarization is based on the polarization matrix method, theStokes parameters, the Jones vector, the Pellat-Finet quaternions, and the graphical method of the Poincaré sphere. Anew methodology has recently been introduced to characterize polarization based on the auto-correlations Stokes parameters, which allow obtaining additional information regarding the Stokes parameters or the polarization matrix. Thismethod can differentiate between two light sources with the same degree of polarization but with different polarizationdynamics. The Poincaré sphere is very useful in the case of fully polarized light sources. It allows a graphical representation of the polarization states and their transformations, as demonstrated in this investigation with the formulationof linear birefringent law. Furthermore, both the Stokes method and the Pellat-Finet quaternions constitute an algebraic method adapted to this representation, which increases its interest. Therefore, in this thesis, A new methodologybased on the statistical study of polarization is explored through the temporal evolution of polarization states on thePoincaré sphere. These states are described by probability density distributions of polarization states on the Poincarésphere, which allows characterizing the light sources partially polarized through parameters that are coupled with thegraphical method of the Poincaré sphere. Hence, the von Mises-Fisher distribution was implemented to study thesesources, allowing to find a relationship between the degree of polarization P and the normalized Stokes parameterswith the parameters of the von Mises-Fisher distribution. These results were generalized through the Kent distributionover the Poincaré sphere, achieving a study of the Stokes vector correlations, thus obtaining a general expression forthe degree of correlation that includes both the auto-correlations and the cross-correlations between the componentsof the Stokes vector on the Poincaré sphere. All these results lead to demonstrate the importance of implementing theuse of probability density distributions on the Poincaré sphere to describe the fluctuation of the polarization state, aswell as the measurement of the degree of correlation between the Stokes vector components, achieving a completecharacterization of the fluctuations in the polarization state of each light source. | |
| dc.description.degreelevel | Doctorado | |
| dc.description.degreename | Doctor en Física | |
| dc.format.mimetype | application/pdf | |
| dc.identifier.instname | Universidad Industrial de Santander | |
| dc.identifier.reponame | Universidad Industrial de Santander | |
| dc.identifier.repourl | https://noesis.uis.edu.co | |
| dc.identifier.uri | https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/42201 | |
| dc.language.iso | spa | |
| dc.publisher | Universidad Industrial de Santander | |
| dc.publisher.faculty | Facultad de Ciencias | |
| dc.publisher.program | Doctorado en Física | |
| dc.publisher.school | Escuela de Física | |
| dc.rights | http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ | |
| dc.rights.accessrights | info:eu-repo/semantics/openAccess | |
| dc.rights.creativecommons | Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0) | |
| dc.rights.license | Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0) | |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0 | |
| dc.subject | Coherencia | |
| dc.subject | Polarización | |
| dc.subject | Esfera de Poincaré | |
| dc.subject | Fuentes de luz parcialmente polarizadas. | |
| dc.subject.keyword | Coherence | |
| dc.subject.keyword | Polarization | |
| dc.subject.keyword | Sphere Poincaré | |
| dc.subject.keyword | Partially polarized light sources. | |
| dc.title | Dinámica de la polarización y la coherencia de fuentes de luz parcialmente polarizadas sobre la esfera de Poincaré | |
| dc.title.english | Dynamics of polarization and coherence of partially polarized light sources on the Poincaré sphere | |
| dc.type.coar | http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce | |
| dc.type.hasversion | http://purl.org/coar/resource_type/c_db06 | |
| dc.type.local | Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Doctorado |
Files
Original bundle
1 - 3 of 3
No Thumbnail Available
- Name:
- Carta de autorización.pdf
- Size:
- 231.25 KB
- Format:
- Adobe Portable Document Format
No Thumbnail Available
- Name:
- Documento.pdf
- Size:
- 10.65 MB
- Format:
- Adobe Portable Document Format
No Thumbnail Available
- Name:
- Nota de proyecto.pdf
- Size:
- 567.03 KB
- Format:
- Adobe Portable Document Format