Representación de elipses de polarización de onda

Ferrero Hernanz, Juan (2017). Representación de elipses de polarización de onda. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. y Sistemas de Telecomunicación (UPM), Madrid.

Description

Title: Representación de elipses de polarización de onda
Author/s:
  • Ferrero Hernanz, Juan
Contributor/s:
  • González de Sande, Juan Carlos
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería de Sistemas de Telecomunicación
Date: 27 July 2017
Subjects:
Freetext Keywords: Ondas electromagnéticas Óptica paraxial
Faculty: E.T.S.I. y Sistemas de Telecomunicación (UPM)
Department: Teoría de la Señal y Comunicaciones
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

El propósito general de este proyecto es representar gráficamente los estados de polarización de ondas electromagnéticas totalmente polarizadas. En este caso, el estado de polarización queda determinado por su correspondiente elipse de polarización. Se considerará propagación paraxial, en cuyo caso cualquier haz puede ser obtenido como combinación lineal de modos Hermite-Gauss o Laguerre-Gauss. Se emplearán superposiciones de estos modos, tanto para el eje de ordenadas como para el eje de abscisas, todo ello en un plano determinado transversal a la dirección de propagación, que previamente seleccionaremos. Estos estados de polarización o elipses de polarización se representarán tanto en el plano seleccionado como en la esfera de Poincaré, con la intención de que se pueda mejorar la visualización de los estados de polarización que aparecen en el haz diseñado. El proyecto será llevado a cabo mediante el software Matlab, con él podremos dibujar las elipses así como representar los diferentes modos que utilizaremos para formarlas, así como introducir fase y amplitud personalizada a cada uno de estos modos. Programaremos el proyecto de manera modular, es decir, mediante el uso de múltiples funciones que lleven a cabo tareas específicas y que estén relacionadas entre sí mediante una función principal. De este modo, si queremos cambiar algo determinado en el funcionamiento del programa o si queremos extender las funcionalidades que puede realizar éste, sólo tenemos que cambiar o añadir el código en una sola función, en vez de en todo el programa entero. El programa tendrá una cantidad aproximada de 10-15 funciones para poder manejar correctamente las ecuaciones y representar las funciones pertinentes, algunas estarán única y exclusivamente dedicadas al manejo de las ecuaciones y otras estarán dedicadas a corregir determinados parámetros o detalles que ayuden a mejorar la representación de las elipses. Para finalizar, se tendrá en cuenta la propagación paraxial de los haces de luz diseñados, de modo que se puedan observar tantos planos en la dirección transversal a la de propagación como queramos. También se representarán los estados de polarización correspondientes a ese plano sobre la esfera de Poincaré. Estas elipses también pueden llegar a sus casos degenerados, que son el círculo y la polarización lineal en dirección horizontal, vertical o cualquier otro estado de polarización lineal, dependiendo de las amplitudes y fases relativas de los modos seleccionados. Abstract: The general purpose of this project is to graphically represent the polarization states of fully polarized electromagnetic waves. In this case, the polarization state is determined by its corresponding polarization ellipse. It will be considered paraxial propagation, in which case any beam can be obtained as a linear combination of Hermite-Gauss or Laguerre-Gauss modes. Overlapping of these modes will be used, for both the ordinate axis and the abscissa axis, all in a specific plane transverse to the propagation direction, which we will previously select. These polarization states or polarization ellipses will be represented in both the selected plane and the Poincaré sphere, in order to improve the visualization of the polarization states that appear in the designed beam. The project will be carried out using the software Matlab, with it we can draw the ellipses as well as represent the different modes that we will use to form them, as well as introduce phase and amplitude customized to each of these modes. We will program the project in a modular way, that is, by using multiple functions that carry out specific tasks and are related to each other by a main function. Thus, if we want to change something determined in the operation of the program or if we want to extend the functionalities that can perform this, we just have to change or add the code in a single function, instead of the entire program. The program will have an approximate amount of 10-15 functions to be able to correctly handle the equations and represent the relevant functions, some will be solely and exclusively dedicated to the management of equations and others will be dedicated to correct certain parameters or details that help to improve the representation of the ellipses. Finally, the paraxial propagation of the designed light beams will be taken into account, so that as many planes as possible can be seen in the direction transverse to the propagation direction. The states of polarization corresponding to that plane on the sphere of Poincaré will also be represented. These ellipses can also reach their degenerate cases, which are the circle and linear polarization in the horizontal, vertical or any other linear polarization state, depending on the relative amplitudes and phases of the selected modes.

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Item ID: 52868
DC Identifier: http://oa.upm.es/52868/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:52868
Deposited by: Biblioteca Universitaria Campus Sur
Deposited on: 30 Oct 2018 09:48
Last Modified: 30 Oct 2018 09:48
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