Acoplamento spin-órbita em processos ópticos não lineares

Abstract

Consideramos como meios ópticos não lineares aqueles cuja resposta a um campo elétrico aplicado seja proporcional a potências do campo maiores que um. Num caso mais específico, cristais não lineares cujas polarizações são proporcionais ao quadrado do campo incidente atuam como mediadores da interação entre fótons, dando origem a fenômenos como soma e subtração de frequências e geração de segundo harmônico. Neste trabalho, desejamos estudar o comportamento dos graus de liberdade de polarização e modo transversal do feixe de luz usado nesses processos. Estudamos os métodos para geração e manipulação desses graus de liberdade, sobretudo dos modos Laguerre-Gaussianos. Partiremos de conceitos ópticos fundamentais como interferência e difração e os utilizaremos como ferramenta para o diagnóstico dos feixes produzidos nos processos não lineares. Pretendemos, também, caracterizar os processos de estabilização e o funcionamento de um oscilador paramétrico óptico (OPO), dispositivo de grande potencial na área de Óptica Quântica e cuja base de funcionamento é o processo não linear conhecido como conversão paramétrica descendente. Por fim, descrevemos um experimento para acoplar os graus de liberdade de polarização e modo transversal em um feixe laser, sem perdas teóricas de energia