Procesamiento en tiempo real de series temporales de láseres de estado sólido y su aplicación a la optimización de las señales de salida del láser.

Abstract

En esta tesis, se estudiarán sistemas basados en láseres sólidos. Se buscará develar las propiedades de dos sistemas físicos relevantes: uno para señales cuánticas y otro para señales clásicas. En cuanto al conocimiento básico, aportará una exhaustiva y fundamental comprensión de la dinámica de un sistema basado en láseres sólidos bombeados por diodos. Respecto del punto de vista tecnológico, se encararán los primeros desarrollos experimentales de procesamiento de la señal del láser para láseres con modulación de pérdidas que permitirán, a partir de la medición de alguna variable del sistema, la determinación del carácter de la señal. Siendo de gran interés para el estudio de señales caóticas y aleatorias de un sistema no lineal. Se presentará la implementación de la automatización y el control del experimento de las desigualdades de Bell con las estaciones de Alice y Bob a distancia (60 m aprox.), siendo este arreglo experimental único en su tipo en nuestro país. Se desarrollarán modelos matemáticos y algoritmos que permitirán, a partir de una serie temporal de datos, mensurar la aleatoriedad de una secuencia. Esto tiene implicancias cruciales en áreas como los fundamentos de la mecánica cuántica, así como las aplicaciones prácticas como la generación de números al azar.

In this thesis, systems based on solid lasers will be studied. It will seek to reveal the properties of two relevant physical systems: one for the quantum signals and other for the classical signals. In terms of basic knowledge, it will provide an exhaustive and fundamental comprehension of the dynamics of a system based on diode pumped solid state lasers. Regarding technological point of view, it will be addressed the first experimental developments of laser signal processing for lasers with loss modulation that will allow, from the measurement of some variable of the system, the determination of the character of the signal. Being of great interest for the study of chaotic and random signals of nonlinear system. The implementation of automation and control of the experiment of Bell´s inequalities with the Alice and Bob stations at a distance (approx. 60m) will be presented, this set up is being the only one of its kind in our country. Mathematical models and algorithms will be developed that will allow, from a time series of data, to measure the randomness of a sequence. This has crucial implicatons in areas such as the foundamentals of quantum mechanics, as well as the practical application such as the generation of random numbers.