Visualizando el momento angular orbital de los vórtices de luz

Abstract

[ES]En el año 2010, un grupo de científicos brasileños publicó un artículo donde mostraban como los patrones de difracción de una apertura triangular podían ser útiles para visualizar el momento angular orbital del haz difractado. Este artículo se centraba en el estudio de haces de luz con un frente de ondas helicoidal, es decir, ondas que se propagaban con la forma de un sacacorchos. En este trabajo, implementamos un modelo teórico que nos permite simular estos haces y, estudiar cómo se comportan al difractarse en la región de Fraunhofer por diferentes aperturas para poder caracterizar su momento angular orbital. Probaremos diferentes tamaños y tipos de aperturas para ver cuál es el método más óptimo para esta caracterización, así como estudiaremos los límites de ese procedimiento. Finalmente indagaremos en cómo funciona esta técnica para diferentes zonas del espectro electromagnético (diferentes longitudes de onda).

[EN]In 2010, a group of Brazilian scientists published an paper showing how diffraction patterns of a triangular aperture could be useful to visualize the orbital angular momentum of the diffracted beam. This paper focused on the study of light beams with a helical wave front, i.e. waves that propagate in the shape of a corkscrew. In this work, we implemented a theoretical model that allows us the simulation of these beams and the study of how they behave when diffracted in the Fraunhofer region through different openings, in order to characterize their orbital angular momentum. We will test different sizes and types of apertures in order to determine which is the most optimal method for this characterization, as well as to explore the limits of this procedure. Finally we will investigate how this technique works for different zones of the electromagnetic spectrum (different wavelengths).