Cristales líquidos para espaciopolarimetría y momento angular del fotón en teledetección

Abstract

Cristales Líquidos para Espacio: Polarimetría y Momento Angular del Fotón en Teledetección Los retardadores ópticos basados en cristal líquido (LCVRs en inglés) aprovechan la anisotropía óptica de los cristales líquidos, así como su anisotropía diel éctrica, para proporcionar un dispositivo que tiene un retardo óptico variable dependiente de la aplicación de un campo eléctrico externo de baja amplitud. Estos dispositivos son muy adecuados para hacer parte de polarímetros que tienen requerimiento s muy limitados en espacio o energía, ya que pueden proporcionar modulación de la polarización en un dispositivo con bajo perfil físico y con bajos requisitos de potencia. Los moduladores espaciales de luz basados en cristal líquido (LC-SLMs en inglé s) trasladan la capacidad de retardo variable al ámbito de espesor óptico variable en una matriz bidimensional, lo cual permite manipular el frente de onda de la luz, con el mismo bajo perfil y baja potencia de los LCVRs. Por lo tanto, los cristales líquidos son la base de una tecnología capaz de modular tanto el momento angular de espín de la luz (polarización), así como su momento angular de orbital (vórtices ópticos). El Imaging Magnetograph eXperiment (IMaX) es un espectropolarímetro en im agen de la misión SUNRISE, un telescopio solar de 1 metro de diámetro a bordo de un globo estratosférico con un conjunto de instrumentos para el estudio del Sol. La modulación de la polarización en IMaX la realizan dos LCVRs nemáticos, y por ello era necesaria una serie de pruebas profundas para garantizar la idoneidad de estos dispositivos para IMaX. La primera parte de esta memoria de Tesis recoge el análisis de la tecnología de LCVRs actual para aplicaciones en condiciones espaciales, o casi espaciales. Se evalúan los puntos críticos sobre el uso de LCVRs en este tipo de polarímetros y se realiza una revisión de los polarímetros basados en LCVRs hasta la fecha, con especial interés en el manejo que hacen los autores de los puntos crítico s de dichos dispositivos. Se presenta la campaña de calificación de los LCVRs nemáticos para la misión, que incluyó la evaluación de su integridad, rendimiento, compatibilidad para espacio, funcionalidad y fiabilidad antes y después de las pruebas, que incluyeron rayos gamma y rayos ultra violeta; pruebas térmicas y de vacío; choques y vibraciones y pruebas de desgasificación. La misión IMaX/SUNRISE voló en 2009 y sus resultados han sido extraordinarios. Sus LCVRs superaron las expectativas, y