Aplicación de las ecuaciones semiclasicas de lamb al estudio de los pulsos coherentes espontaneos emitidos en un laser de anillo
Date
2000
Authors
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Publisher
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla
Abstract
La presente investigación se enfoca en el estudio y deducción de la teoría semiclásica del láser formulada por W. Lamb Jr., un marco de referencia indispensable para comprender la dinámica interna y el comportamiento de oscilación en sistemas láser. Este tratamiento combina la descripción clásica del campo de radiación electromagnética mediante las ecuaciones de Maxwell con el formalismo cuántico de la ecuación de Schrödinger y la matriz de densidad para el medio atómico activo, superando las limitaciones de las ecuaciones de razón convencionales al explicar inestabilidades inherentes a la interacción radiación-materia tanto en láseres de gas como en medios de estado sólido.
A partir de la deducción de las ecuaciones de autoconsistencia para la amplitud y la frecuencia de oscilación, la obra establece las denominadas ecuaciones de Lamb como el núcleo para modelar la dinámica del sistema. Para facilitar la comprensión del formalismo, el estudio transita desde los conceptos intuitivos fundamentales hasta el análisis de un modelo simplificado de un solo modo longitudinal con aproximación de onda casi-plana y átomos estacionarios homogéneamente ensanchados, sentando las bases matemáticas para el tratamiento de problemas no lineales más complejos.
Asimismo, la investigación formula un criterio de estabilidad aplicado a láseres de onda continua con ensanchamiento Doppler, lo que permite interpretar teóricamente la aparición de trenes de pulsos coherentes sin amortiguamiento observados en láseres de xenón a baja presión. De este modo, la introducción fundamenta de manera progresiva una metodología analítica rigurosa para describir el comportamiento dinámico y las condiciones de operación en diversas fuentes de radiación láser.