Sistemas ópticos excitables - Yacomiti, Alejandro M. (2002)
Esta tesis es un estudio experimental y teórico sobre sistemas ópticos quepresentan excitabilidad. La excitabilidad es un concepto que proviene de labiología, en particular de neurociencia, y se refiere a la propiedad de ciertossistemas de generar pulsos sólo cuando una perturbación externa superaun dado umbral. Cuando un sistema excitable se encuentra en presencia deruido, las fluctuaciones estocásticas pueden llevarlo por encima del umbraly así provocar una dinámica de pulsación. Nuestro trabajo se basa en lageneración de herramientas para poder validar o refutar escenarios de excitabilidady ruido en sistemas ópticos donde se conjetura la existencia deexcitabilidad. Los sistemas estudiados son tres: un láser de semiconductorcon retroacción óptica, dos tales sistemas acoplados simétricamente mediantemutua inyección de luz, y un láser de estado sólido con absorbente saturable. El procedimiento propuesto para validar o refutar escenarios de excitabilidadse basa en la modelización con sistemas dinámicos sencillos, junto conla construcción de observables adecuados con el objeto de comparar las medidasexperimentales con los resultados teóricos. De esta manera pudimosdemostrar que la dinámica de un laser de semiconductor con retroacciónóptica de moderada a fuerte puede interpretarse con un paradigma de esqueletodeterminista en dos dimensiones (con propiedades excitables) másruido. Por su parte, la dinámica de las celdas acopladas en el régimen dealta disipación pudo explicarse a partir de un 2-toro en presencia de ruido,lo que permite interpretar dos láseres con retroacción acoplados ópticamentecomo dos sistemas excitables acoplados. Por último, mostramos por primeravez excitabilidad en un láser de estado sólido con absorbente saturable. Dichosistema no es influenciado significativamente por ruido, con lo que puedenaplicarse técnicas convencionales de estimulación externa para evaluar excitabilidad.