Redes fotorrefractivas armónicas en el marco del modelo Kukhtarev y sus extensiones

Abstract

El conocimiento del régimen no lineal, donde se generan las redes fotorrefractivas armónicas está prácticamente limitado a un conocimiento aproximado del modelo de Kukhtarev. A esto se agrega la inexistencia casi total de un análisis teórico del régimen no lineal para materiales en los cuales existen trampas superficiales eficientes, ó un mecanismo de transporte electrón-hueco. Por lo tanto, dicho desconocimiento limita el análisis de las redes fotorrefractivas armónicas a situaciones casi ideales: un reducido número de materiales fotorrefractivos que no presentan procesos dinámicos adicionales a los postulados por el modelo de Kukhtarev y bajo condiciones de excitación muy restrictivas que no tienen en cuenta el régimen no lineal. Estas limitaciones nos han motivado a investigar el comportamiento teórico de las redes fotorrefractivas armónicas estacionarias en un marco global, es decir, resolviendo en forma exacta y sin simplificaciones las ecuaciones materiales dentro del modelo de Kukhtarev y las mencionadas extensiones: el modelo de trampas superficiales y el modelo de trasporte bipolar de carga, en un rango muy amplio de variación de los parámetros experimentales que incluye el régimen no lineal. Ello permite analizar las redes armónicas en términos de la intensidad media de excitación, la profundidad de modulación, el espaciado de red y el campo eléctrico aplicado. También, a partir del riguroso conocimiento de las amplitudes y fases de las redes fotorrefractivas armónicas, es posible obtener la precisa distribución del campo espacial de carga dentro del cristal en conjunción con la cantidad de componentes armónicas necesarias para su convergencia. Todo ello permite identificar las diferentes regiones de comportamiento lineal y no lineal. Todos los resultados han sido comparados para los modelos dinámicos aquí estudiados.