Grupos

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Facultad de Ciencias
Pedro Cerbuna, 12
50009-Zaragoza (Spain)

Presentación

El grupo de Tecnología Óptica Laser (TOL) es uno de los grupos de investigación del Instituto de Investigación de Ingeniería en Aragón (I3A), que ha sido registrado como Grupo Consolidado de Investigación por el Gobierno de Aragón. Además de su trabajo en los campos de investigación que se describen más adelante, el TOL está directamente involucrado en la enseñanza en la Facultad de Ciencias y participa activamente en el Programa Doctoral interdepartamental de Física, que ha sido reconocido con Mención de Calidad por el Gobierno Español. El grupo está también muy involucrado en la promoción de colaboraciones y proyectos coordinados con otros grupos de investigación y departamentos, y en redes de investigación nacionales e internacionales.

Experiencia

El TOL lleva más de 20 años trabajando en diversos temas de tecnología óptica en los que el láser es un elemento fundamental. La actividad investigadora del grupo se ha centrado en cuestiones de holografía óptica, guías ópticas y dispositivos fotónicos, y metrología óptica, con especial énfasis en el desarrollo de una tecnología al servicio de otros campos como el de materiales, mecánica de fluidos, biomedicina, comunicaciones ópticas,... En los temas de holografía y metrología óptica el láser es una herramienta de iluminación esencial mientras que en los temas de dispositivos fotónicos, el láser es el resultado de la investigación. Las líneas principales de investigación son: elementos ópticos holográficos (HOE), hologramas artísticos y de seguridad, velocimetría de fluidos, granulometría óptica, técnicas ópticas para pruebas no destructivas en mecánica de sólidos, láseres de fibras ópticas dopadas con tierras raras, y amplificadores y láseres de guías ópticas integradas dopadas con erbio e iterbio. También se ha realizado investigación aplicada con empresas a través de contratos sobre HOEs. Se están investigando aplicaciones de holografía digital y otras técnicas ópticas en los campos de la aeronáutica, ingeniería de automoción e ingeniería biomédica en colaboración con otros grupos de investigación.

Investigación

Las líneas principales de investigación del grupo son: - Técnicas ópticas de medida - Elementos ópticos holográficos - Láseres de fibras y de guias ópticas La primera línea está relacionada con el desarrollo experimental de técnicas ópticas no intrusivas para medir campos extensos de desplazamientos y deformaciones. El objetivo principal es la adaptación y utilización de estas técnicas en aplicaciones específicas, como los flujos biológicos y los materiales superconductores. En el campo de flujos biológicos, nos hemos centrado en dos problemas cardiovasculares: los ateromas y los aneurismas. Utilizando holografía y microscopia holográfica digital podemos medir tanto la velocidad del flujo como la deformación de los ateromas y los aneurismas para obtener información experimental sobre las propiedades mecánicas del fluido y del sólido y su interacción. En el campo de los materiales superconductores, hemos utilizado interferometría de moteado para la detección no destructiva de defectos ocultos, lo que permite investigar el origen de estos defectos. Utilizando fotografía de moteado podemos estudiar los procesos de degradación superficial de los materiales superconductores.
La segunda línea trata del diseño y la construcción de elementos holográficos para aplicaciones específicas como sistemas formadores de imagen, procesadores ópticos, manejo y conformado de haces láser de femtosegundos y displays holográficos. En todos los ámbitos se trabaja para lograr elementos holográficos de transmisión o reflexión de alta eficiencia en diversos materiales de interés como haluros de plata, gelatinas dicromatadas o fotorresinas. Entre las aplicaciones de interés basadas en elementos holográficos se trabaja en difusores holográficos para sistemas de iluminación, visualización de datos 2D y 3D (HUDs, holoestereogramas), scanners, generadores de vórtices ópticos, compresores de pulsos, seguridad documental, etc.


La tercera línea utiliza el modelado como herramienta básica para el desarrollo de fibra óptica dopada con erbio o amplificadores de guías de onda y láseres. El problema es complejo (especialmente el de las guías de onda) y requiere la integración de más de 200 ecuaciones diferenciales acopladas. Un objetivo ha sido desarrollar aproximaciones de gran exactitud permitiendo una computación rápida. Por otra parte, se desarrollan técnicas experimentales, que permiten la medida de los parámetros espectroscópicos (de las fibras o guías de onda), que son necesarios para los modelos teóricos. En la actualidad, se desarrollan nuevas técnicas principalmente basadas en el comportamiento dinámico de los amplificadores o láser creados utilizando fibras o guías de onda. Dichos modelos y técnicas de caracterización proporcionan, además de la determinación de fibra o guías de onda adecuados para construir amplificadores ópticos y láseres, el diseño óptimo de los mismos.

Instalaciones

El TOL está situado en el Edificio de la Facultad de Ciencias, donde se encuentran los despachos de los profesores, estudiantes doctorandos y los laboratorios de investigación, además de laboratorios de enseñanza, seminarios, biblioteca, salas de reuniones y taller. El equipamiento de los laboratorios de investigación incluye láseres y cámaras digitales de diversas prestaciones, mesas ópticas, equipos de PIV, elementos y aparatos ópticos para los montajes de fibra óptica y guías de onda y otro material óptico.

Financiación

El TOL se financia por medio de diversos proyectos de investigación públicos y recibe subvenciones de distintas instituciones. El grupo también ofrece servicios de consultoría para compañías interesadas en los campos de Metrología y Holografía. El presupuesto total anual es de aproximadamente 100.000 €, excluyendo los sueldos del personal permanente.

Estructura y personal

El personal incluye tres catedráticos de universidad, siete profesores titulares y un profesor Colaborador, todos del Departamento de Física Aplicada de la Universidad de Zaragoza. También hay estudiantes de doctorado y postdoctorado subvencionados por el Programa Español de Investigación, el Gobierno de Aragón y proyectos de financiación pública. Se distinguen tres subgrupos que trabajan en Holografía óptica, Metrología óptica y Fibras ópticas y guías de onda activas. Las actividades de investigación del grupo son subvencionadas por el Programa Español de Investigación y el Gobierno de Aragón.

Contacto

Facultad de Ciencias
Pedro Cerbuna, 12
50009-Zaragoza (Spain)

Responsable del grupo

María Pilar Arroyo de Grandes

Miembros del grupo

Personal adscrito al grupo