La curiosidad de los seres humanos ha llevado a la creación de dispositivos que hoy en día hacen parte esencial de nuestras vidas. Muchos de esos aparatos funcionan en frecuencias que no son posibles de conmensurar con los sentidos y explotan fenómenos físicos que necesitan el uso de otros dispositivos para traducirlos a experiencias sensoriales significativas para las personas.
Es por esa curiosidad que hemos usado lentes para observar los macro-universos y los micro-universos a los que no tenemos acceso a simple vista desde hace siglos, telescopios y microscopios han sido el origen de numerosos descubrimientos en astronomía o en microbiología. Al no ser esto suficiente, hemos creado transductores para convertir la luz en sonido, el sonido en señales eléctricas, las señales eléctricas en luz, todas las combinaciones posibles para entender mejor el mundo y usar esos principios físicos para crear dispositivos como celulares: que usan ondas de Wi-Fi, de Bluetooth, cámaras, CCDs, dispositivos de GPS, entre muchos otros. En esta charla vamos a conversar sobre la manera de usar luz en dominios no visibles para el ojo humano. ¿Cómo es posible usar la luz para transmitir datos?, ¿Cuáles son las ventajas con respecto a la electrónica tradicional?, ¿Cómo es posible usar electrones para “ver” el mundo nanoscópico?. El entusiasmo por entender la luz nos ha llevado a desarrollar nuevos materiales, a diseñar cristales nanoestructurados que permiten disminuir la velocidad de propagación efectiva de la luz, a entender que necesitamos expandir las fronteras de los sentidos para incrementar el acceso. Se presentará igualmente trabajo en ingeniería de materiales que ha servido para crear láseres y detectores integrados, así como el uso de efectos no-lineales para el uso de procesamiento ultrarrápido de información.
TallerExperimentos en diferentes longitudes de onda, en espacio libre, en fibras y en guías de onda integradas. Mostraremos al público diferentes experimentos con láseres rojos, verdes y en el infrarrojo: lentes, espejos, fotodetectores, polarizadores y resonadores serán usados para explicar los conceptos presentados en la charla.
Los participantes podrán interactuar con Samuel durante sus experimentos y proponer nuevas configuraciones, proponer ideas y poner a prueba su intuición y conocimientos. En la Figura 1 se muestra uno de los montajes básicos donde se explorará el principio de lentes confocales para disminuir el tamaño transversal del haz para injectar adecuadamente la luz en una fibra. Variaciones de ese montaje servirán para demostrar principios como la polarización.
Figure 1. Optics and Fiber Optics Kit used in BSU Physics and Photonics and Optics Engineering Department[1].
[1] Demirbas, E., Serna-Otalvaro, S. F., & Deveney, E. F. (2020, August). A free-space to fiber coupling lab as part of an optics and fiber kit being developed for undergraduate curricula and outreach. In Optics Education and Outreach VI (Vol. 11480, p. 114800Q). International Society for Optics and Photonics.
Samuel Felipe Serna Otálvaro
Doctor en Ciencias - Fotónica de la Universidad Paris-Saclay, Universidad Paris Sud XI. Ingeniero Físico de la Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín. Es profesor asistente de la Universidad Estatal de Bridgewater (BSU) en Massachusetts, Estados Unidos y profesor invitado del Instituto de Tecnología de Massachusetts. Samuel es embajador vitalicio de la Sociedad de Óptica OSA de la promoción 2019.
Tiene amplia experiencia en temas de investigación relacionados con Fotónica Integrada, Óptica No-lineal, Materiales para Fotónica, Óptica Ultra rápida, Nanofabricación y Cristales Fotónicos.
Se encuentra desarrollando un programa de pregrado en Ingeniería Fotónica y Óptica, el único en la región noroeste de los Estados Unidos y la primera ingeniería en una universidad estatal de Massachusetts. Coordina la creación de un laboratorio para la caracterización de circuitos fotónicos integrados en diversos dominios electro-ópticos, diversas bandas espectrales de operación y explorando fenómenos de orden superior que abren la puerta a dispositivos cuánticos integrados.
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