Laboratorio de Óptica Aplicada
La óptica y la fotónica son ramas de la física encargadas de estudiar la luz, su comportamiento y su interacción con la materia. Estas disciplinas juegan un papel cada vez mas trascendente en la sociedad. El laboratorio de Óptica del ICF se enfoca en el estudio y aplicación de técnicas novedosas de espectroscopia y metrología, áreas fundamentales de la óptica para el estudio de la materia y sus propiedades físicas y químicas.
Investigador responsable: Dr. Victor Ulises Lev Contreras Loera Los tópicos recientes de investigación incluyen: La técnica de interferometría de automezclado (SMI por su acrónimo en ingles) representa una forma simple y robusta de medir distancias, desplazamientos, flujos y velocidades con una resolución sub-micrométrica y excelente sensitividad. En años recientes se ha desarrollado una nueva forma de censar la señal SMI a través de la modulación en frecuencia (ESMI) de un laser semiconductor, lo que ha permitido incrementar la sensitividad abriendo un abanico de posibles aplicaciones en la ingeniería y la industria. En este tema, se pueden desarrollar investigaciones enfocadas al estudio teórico y experimental relacionado con la técnica ESMI así como investigaciones relacionadas con sus aplicaciones. La espectroscopia de rompimiento inducido por laser (LIBS de su acrónimo en ingles) en una técnica capaz de analizar la composición química de una muestra (solida, liquida o gaseosa) a través de la formación de un micro – plasma producido por pulsos laser. La técnica permite monitorear cualitativamente (y en algunos casos, cuantitativamente) la composición química en tiempo real de prácticamente cualquier material. El análisis quimico-elemental en la industria farmaceutica y la industria de cuero-calzado son algunos ejemplos de aplicaciones de la técnica LIBS para monitoreo de produccion en-línea. "Trabajo relacionado con la tesis de maestría de Jairo Peralta, estudiante asociado al Laboratorio de Óptica Aplicada, recibe premio de 3er lugar en el Colloquium Spectroscopicum Internationale XLI (CSIXLI)" -Liga aqui Fotografía (de Jairo Peralta) tomada en el laboratorio recibe mención honorífica en el Concurso de Fotografía de la Sociedad Mexicana de Física 2018 - Liga aqui Analyzing Water with Lasers and Levitation (American Physical Society). Liga a la noticia Researchers Levitate Water Droplets to Improve Contaminant DetectionTechnique could lead to on-site, real-time detection of heavy metals in water.Liga a la noticia Mining Data from a Floating Droplet A research team in Mexico used sound waves to levitate droplets of water, and enable the liquid samples to be chemically analyzed for heavy-metal contaminants using laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS). Liga a la noticia Gaceta UNAM 12 Agosto 2018:
COMBINAN EN LA UNAM TÉCNICAS PARA LEVITAR GOTAS DE AGUA Y DETECTAR CONTAMINANTES Jairo Peralta, tesis de maestría "LIBS en líquidos acústicamente levitados: Optimización de parámetros experimentales", 2021 (archivo) Oskar Paulsson "Configurable implementation of a matrix method to simulate pressure in acoustic levitation devices", 2020 (archivo) Jairo Peralta, "Espectroscopia de rompimiento inducido por láser en gotas acústicamente levitadas", 2018 (archivo) Alan Reyes, "Prototipo de vibrómetro láser basado en interferometría de auto-mezclado: diseño y construcción", 2018 (archivo) Aarón Díaz, "Generador de gotas con distribución de tamaños mono–dispersa para sus aplicaciones en espectroscopia atómica de líquidos", 2018 (archivo) El labortorio de Optica en TV-UNAM Levitación acústica, una técnica para mejorar la detección de impurezas en agua a través de técnicas espectroscópicas. Ilustración de la metodología LIBS-Lev: un pulso láser se dirige a una gota acústicamente levitada con el propósito de ablacionarla y producir un plasma a partir de ella. La luz del plasma contiene la huella digital atómica del plasma (y de la gota) y si se detecta de manera adecuada es posible analizar su composición química. Deflectometría schlieren: descripción ilustrativa del funcionamiento de la técnica y su uso en la investigación en UNAM Campus Morelos (ICF-IER).Estudio, caracterización y aplicaciones metrológicas de interferometría de auto-mezclado (self-mixing inteferometry)
Aplicaciones de Espectroscopia de Rompimiento Inducido por Laser
Noticias:
Tesis dirigidas:
Difusión y divulgación de las actividades del LOA:
- Técnicas espectroscopicas.
- Levitación acustica.
- Interferometria de automezclado.
- Velocimetria Doppler.
Artículos en revistas con arbitraje indizadas (Web of Science, JCR, SCOPUS)
1.- Unveiling particle size-effect in airborne standing-wave acoustic levitation: trapping objects at pressure antinodes Liga a la publicación2.- Adjusting single-axis acoustic levitators in real time using rainbow schlieren deflectometry Liga a la publicación
3.- Langmuir probe, optical, and mass characterization of a DC CO2-H2 plasma Liga a la publicación
4.- Analysis of alloy and solar cells with double-pulse calibration-free laser-induced breakdown spectroscopy Liga a la publicación
5.- Sequential Collinear Photofragmentation and Atomic Absorption Spectroscopy for Online Laser Monitoring of Triatomic Metal Species Liga a la publicación
6.- Título: "Noise in a FM-converted Self-Mixing Interferometer" Autores: Michele Norgia, Victor Contreras, Silvano Donati Revista: IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, Early Access (December 5th, 2019) Liga a la publicación
7.- V. Contreras, R. Valencia, J. Peralta, H. Sobral, M. A. Meneses-Nava, H. Martinez. "Chemical elementary analysis of single acoustic-levitated water droplets by laser-induced breakdown spectroscopy" Optics Letters, Volume 43, Issue 10, 2260-2263 (2018). DOI: 10.1364 / OL.43.002260.? Liga a la publicación
8.- Victor Contreras, Horacio Martinez, Michele Norgia, "Phase shift measurements between intensity and frequency modulations of a self-mixing interferometer", Photonics Technology Letters 30 (2018), 1909-1912. Liga a la publicación
9.- Victor Contreras, Ricardo Valencia, Jairo Peralta, H. Sobral, M. A. Meneses-Nava, and Horacio Martinez. Chemical elemental analysis of single acoustic-levitated water droplets by laser-induced breakdown spectroscopy. Optics Letters. Vol 43, pp. 2260-2263 (2018). Liga a la publicación
10.- Contreras V., Toivonen J., and Martinez H., Enhanced self-mixing interferometry based on volume bragg gratings and laser diodes emitting at 405-nm wavelengths. Optics letters 42 (11), 2221- 2223 (2017). ISSN:0146-9592 (print) ISSN: 1539-4794 (online). Liga a la publicación
11.- Victor Contreras, Jan Lonnqvist, Juha Toivonen, “Edge Filter Enhanced Self-Mixing Interferometer”Optics Letters, 40 (2015), 2814-2817. Liga a la publicación
12.- Victor Contreras, Jan Lonnqvist, Juha Toivonen, “Detection of single microparticles in airflows by edge-filter enhanced self-mixing interferometry”Optics Express 24(8) (2016), 8886-8894. Liga a la publicación
13.- R. Sangines, V. Contreras, H. Sobral, A. Robledo-Martinez, “Optimal emission enhancement in Orthogonal Double Pulse Laser Induced Breakdown Spectroscopy”, Spectrochimica Acta part B 110 (2015), 139-145. Liga a la publicación
14.- V. Contreras, M.A. Meneses-Nava, O. Barbosa-García, J.L. Maldonado, G. Ramos-Ortiz, “Double Pulse and Calibration Free Laser-Induced Breakdown Spectroscopy at Low Ablative Energies”, Optics Letters 37 (2012) 4591-93. Liga a la publicación
15.- Victor Ulises Contreras, Marco A. Meneses-Nava, Nancy Ornelas-Soto, Oracio Barbosa-García, Pedro L. Lopez-de-Alba, Gabriel Ramos-Ortiz, Jose L. Maldonado, Francisco J. Acevedo-Aguilar, Leticia Frausto, “Fast and Environmentally Friendly Quantitative Analysis of Active Agents in Anti-Diabetic Tablets by an Alterantive LIBS and a Validated RP-HPLC Method”,Applied Spectroscopy, 66(11), 2012, 1294-1301. Liga a la publicación
16.- Ulises Contreras, O. Barbosa-García, J.L. Pichardo-Molina, G. Ramos-Ortiz, J.L. Maldonado, M.A. Meneses-Nava, N.E. Ornelas-Soto, P.L. López-de-Alba, “Screening method for identification of adulterate and fake tequilas by using UV-VIS spectroscopy and chemometrics”, Food Research International 43 (2010) 2356-23-62. Liga a la publicación
17.- Ivan Moreno, Ulises Contreras,“Color distribution from multicolor LED arrays”Optics Express Vol. 15. No. 6 (2006) Liga a la publicación
Artículos in extenso de memorias de congresos y proceedings (No resúmenes)
1.- Desarrollo de levitadores acsticos de arreglos de transductores en fase Liga a la publicación
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