Sensores de curvaturaoptimización de su rendimiento

Abstract

El trabajo recogido en esta tesis se enmarca en el problema de la reconstrucción de la fase de una onda electromagnética a partir de medidas de irradiancia y se centra, en concreto, en la técnica de reconstrucción en la aproximación paraxial basada en la Ecuación de Transporte de Intensidad (ETI). Esta ecuación liga la derivada axial instantánea de la irradiancia de un haz con la variación transversal de los frentes de onda. La trascendencia de la ETI como técnica de recuperación de fase se encuentra en la sencillez para ser implementada simplemente a partir de medidas de irradiancia en dos planos paralelos y ortogonales al eje óptico, que la convierte en un método versátil, aplicable en muchas ramas de investigación en Óptica, entre las que destacan la Óptica activa y adaptativa, la caracterización de materiales y la Microscopía. El objetivo principal de este trabajo es realizar un estudio detallado de este método que permita optimizar su rendimiento en sus distintas aplicaciones. La apertura finita de los dispositivos que atraviesa el haz de luz, se traduce en la presencia de una pupila en el plano de recuperación. En consecuencia, las medidas de irradiancia necesarias para estimar la derivada axial no solo deben realizarse en el interior de la pupila, sino también en torno al borde o frontera, lo que es esencial para recuperar la fase sin ambigüedades. Por otra parte, la conservación de la paraxialidad exige que los frentes de onda sean fundamentalmente planos. En la mayoría de las aplicaciones, esto significa que la irradiancia en el plano de recuperación se puede considerar aproximadamente uniforme. En esta situación la ETI informa de que las medidas en el interior de la pupila se relacionan con la curvatura del frente de onda, mientras que las medidas en la frontera proporcionan su derivada normal. De ahí el nombre de los sensores de frente de onda basados en la ETI aplicados en Óptica Astronómica, que comunmente se han llamado