Coherence in ultrashort light pulses and applications in temporal optics.

En las ultimas decadas, la generacion de haces opticos pulsados con una duracion temporal del orden de pico y femtosegundo ha constituido uno de los temas de investigacion mas candentes en el ambito de la Fisica y la Ingenieria. Los sectores que se benefician o beneficiaran de esta tecnologia en un futuro cercano incluyen industrias como telecomunicaciones, automocion, electronica, diagnostico medico y control de calidad. Todas las potenciales aplicaciones de los pulsos ultracortos requieren de un procesado y manipulacion con extremada precision en el dominio optico. En esta direccion, la denominada analogia Espacio-Tiempo constituye una importante herramienta para la adaptacion de nuevas tecnicas ultrarrapidas, basandose en la similitud formal que existe entre la difraccion de haces opticos y la distorsion de pulsos ultracortos en medios dispersivos. En esta Tesis, se ha extendido esta analogia del caso puramente coherente hasta los regimenes parcialmente coherente y cuantico. En el regimen coherente en particular, se ha propuesto un nuevo sistema para la sintonizacion del ancho de banda de un pulso ultracorto sin cambiar perfil espectral. Asimismo, se ha explicado el efecto de conversion de onda continua a radiacion pulsada en terminos de las imagenes de Fresnel de una red pura de fase. En el regimen parcialmente coherente, se ha utilizado la teoria de la coherencia optica para analizar teoricamente la influencia del ancho de linea en sistemas opticos de comunicaciones, asi como la distorsion de peines de frecuencia debido al ruido presente en todos los sistemas laser. Por otro lado, se ha propuesto y verificado experimentalmente una tecnica que utiliza luz incoherente de banda ancha para la generacion de perfiles arbitrarios de senales de microondas. Finalmente, en el regimen cuantico, se ha reconocido una similitud formar entre la distorsion de luz cuantica entrelazada tipo fotones y los pulsos parcialmente coherentes. Esto ha permitido destacar que muchos sistemas cuanticos actualmente en estudio no necesitan realmente una fuente de dos fotones, por lo que su complejidad puede ser reducida enormemente.