Líneas de Investigación
1. NANO FOTÓNICA: Estudio de la interacción entre Fotones, Moléculas y Superficies
Caracterización Óptica de Materiales
Espectroscopía de fluorescencia
Espectroscopía Láser de moléculas y superficies
Foto-asociación y fotoexcitación de átomos y moléculas ultra frías
2. ÓPTICA Y ELECTRÓNICA CUÁNTICA: Óptica de Luz Coherente
Diseño y construcción de láseres
Determinación de propiedades y propagación de haces láser
Coherencia, Interferometría y microscopía
Sensores, comunicación y control ópticos
Caracterización óptica
3. FOTÓNICA: Óptica en Medios No Lineales y No Homogéneos
Propiedades de medios no lineales
Propagación de pulsos en medios no lineales
Pulsos ultra cortos, solitones y cuasi-solitones ópticos
Cristales fotónicos
Propagación de ondas en medios no homogéneos
Modelado de medios no homogéneos
4. ÓPTICA ATMOSFÉRICA: Espectroscopía Atmosférica aplicada a problemas de contaminación global y local
Determinación de tamaño de partículas en suspensión
Determinación de contaminantes atmosféricos utilizando Espectroscopia y técnicas LIDAR
Determinación de gases contaminantes atmosféricos mediantes espectriscopia de absorción diferencial DOAS
Seguimiento de partículas, moléculas o radicales en la atmósfera
5. BIOFOTÓNICA: Aplicaciones Biológicas de la Radiación Coherente
Penetración y efectos de la luz láser en tejidos biológicos
Efectos celulares de luz láser y LED de baja potencia
Efectos de estrés en plantas
Análisis multiespectral
Trazadores Fluorescentes
Imágenes diagnósticas
Resultados de Investigación
Entre los resultados de trabajos de investigación debe destacarse que en este grupo se construyó el primer láser colombiano de CO2 de potencia media (30W) para procesamiento de materiales (1996-2005), se demostró el efecto de la luz sobre adipocitos: Exocitosis inducida por láser (2003 a 2006), se produjo la primera guía plana micro-estructurada utilizando recocido laser CO2 (2006). Se desarrolló un método fotográfico para estudios de interferencia (2006) y posteriormente se perfeccionó para tener un método fotográfico para estudios de propagación de luz en medios turbios (2010).
Los trabajos desarrollados sobre irradiación de cultivos celulares, (2002 a 2011) han permitido nuevos métodos de control y mantenimiento de cultivos celulares y el estudio de sus propiedades físicas. Actualmente y en cooperación con el grupo de Fisiologia y el macroproyecto de medicina regenerativa, estamos desarrollando un proyecto para estudiar efectos de luz LASER y de LED en el crecimiento y supervivencia de las células malignas de la leucemia infantil.
En el grupo se han realizado trabajos pioneros de óptica y fotónica en nuestro país: se logró el primer Mini-LIDAR construido en Colombia (2008). Se realizó el primer cálculo en caos inducido en sistemas láser, (2004), y su aplicación para producir la primera fuente laser con caos inducido, (2008). El grupo también es pionero en el país en el cálculo de estructuras fotónicas y propagación de pulsos en medios no lineales y cristales fotónicos (2005 a 2011), y es el único grupo que en la región se ha desarrollado software para estudios de propagación de luz en medios turbios (2006 a 2011) y para cálculos de efectos plasmónicos en celdas solares semiconductoras (2010). Desde 2010 ha incursiondo en el campo de los haces vectoriales y la utilización de los mismos.
Finalmente ha sido pionero en la aplicación de LASER a problemas específicos logrando el primer Anemómetro Láser, (2008) y las primeras Pinzas Ópticas (2011) construidos en Colombia, y la aplicación de las técnicas espectroscópicas y de fluorescencia para estudio de efectos de estrés en plantas, asimilación de nutrientes y maduración de frutos y determinación de flujos de aguas residuales (2005-2010).
La experiencia ganada en los estudios preliminares de la espectroscopia difusa en plantas, han permitido la extensión del problema para aplicaciones en cultivos reales y desde 2015 se inició un conjunto de proyectos tendientes a definir los métodos de espectroscopía de reflectancia difusa y de fluorescencia láser que permitieran desarrollar aplicaciones en cultivos de maiz, ají y caña de azucar. Como resultado de este trabajo, corre actualmente un proyecto financiado a través de un convenio de cooperación entre Cenicaña y la Universidad del Valle para determinar los métodos espectrales e hiperespectrales en agricultura de Caña de Azucar. Debido a las posibles implicaciones ambientales del cultivo extensivo de caña, desarrollamos un proyecto para medir el impacto de las quemas y de las emanciones del cultivo en la calidad del aire. Con asesoría de la Universidad de Lund y con apoyo de la Facultad de Ingeniería, se estructuró un convenio de cooperación con Cenicaña para cofinanciar la construcción de un LIDAR terrestre de láser CW y el desarrollo de software para estudio de la evolución de los vientos, que está actualmente en desarrollo.