Mi trayectoria científica desde 1992 se encuentra aunada por el estudio del comportamiento de las ondas de distinta naturaleza, desde las más sencillas en óptica ondulatoria lineal, la dinámica de la función de onda en mecánica cuántica, hasta la dinámica no lineal más compleja en óptica no lineal y no lineal extrema.
Desde 1992 hasta 1998 se investiga la caracterización de haces láser, contribuyendo al logro de un estándar para medir la calidad de hacer láser para sus aplicaciones.
A partir de 1998 se inicia el estudio de la propagación de pulsos de femtosegundos, o de pocos ciclos ópticos. En esta área mis trabajos son considerados como de referencia para los investigadores experimentales que manejan láseres que emiten pulsos de femtosegundos, y usados como base para el diseño de sus experimentos, como demuestra el alto número de citaciones de estos trabajos. Dentro de esta línea es de reseñar también mis contribuciones al logro de “light bullets” lineales, ondas de luz que no se dispersan sino que se comportan como partículas, y al estudio de la superluminalidad, y la luz lenta.
A partir de 2003, se amplía el estudio al área de la óptica no lineal ultrarrápida, habiendo desarrollado y corroborado experimentalmente teorías sobre el colapso y filamentación de pulsos de femtosegundos, publicadas en revistas como Physical Review Letters, altamente citadas y alta vida media. Dentro de esta línea, el mayor logro es la predicción de la existencia y la corroboración experimental de ondas no lineales que pueden penetrar en medios absorbentes sin atenuación. Dentro de la óptica no lineal ultrarrápida he contribuido al problema de la obtención de solitones tridimensionales, o “light bullets” no lineales, haciendo especial énfasis en el papel de la disipación en la obtención y estabilización de estos solitones tridimensionales.
En el campo de la óptica no lineal ultrarrápida y extrema (muy altas intensidades, PT/cm^2), donde la fase de la onda adquiere un papel esencial en la interacción de la luz con la materia, he propuesto técnicas que permiten predecir, controlar y “congelar” el valor de la fase durante la interacción, algo esencial en el diseño de experimentos para la generación de pulsos de attosegundos y de altos armónicos, incluyendo fuentes de rayos X usando pulsos de femtosegundos con fase controlada.
Recientemente he incluido en mis investigaciones de propagación de pulsos de femtosegundos los efectos de la polarización generalmente obviados previamente. Un avance reseñable, todavía reciente, es la demostración de que el estado de polarización de pulsos de femtosegundos no se mantiene en la propagación libre, algo dado por hecho en todos los textos, pero que empieza ahora a ser tenido en cuenta por los experimentadores.
Dada la analogía entre los fenómenos de la óptica ondulatoria y los de la mecánica cuántica, he abierto desde 2012 una nueva línea de investigación sobre el efecto Zeno cuántico en la mecánica de una partícula y el efecto Zeno clásico en óptica.
Algunas de estas investigaciones han sido desarrolladas a iniciativa personal o dentro de proyectos de investigación, y muchas de ellas en colaboración con diversos grupos en distintos países como Italia, Alemania, Austria, Hungría, Lituania, así con colaboradores en la Universidad Politécnica de Madrid o la Universidad Complutense.
Últimas 10 publicaciones
- MA Porras, “Gaussian beams diffracting in time”, Opt. Lett. 42, 4679-4692 (2017).
- MA Porras, C Ruiz-Jiménez, M Carvalho, “Stationary and stable light-beam propagation in Kerr media with nonlinear absorption with controllable dissipation patterns”, Phys. Rev. A 95, 043816 (2017)
- MA Porras, M Carvalho, H Leblond, BA Malomed, “Stabilization of vortex beams in Kerr media by nonlinear absorption,” Phys. Rev. A 94, 053810 (2016)
- MA Porras, C. Ruiz-Jiménez, JC Losada, “Underlying conservation and stability laws in the nonlinear propagation of axicon-generated Bessel beams,” Phys. Rev. A 92, 063826 (2015).
- B Major, D Nemes, MA Porras, ZL Horváth, AP Kovács, “Carrier-envelope phase changes in the focal region: propagation effects measured by spectral interferometry”, App. Opt. 54 10717 (2015)
- MA Porras, A Luis, I. Gonzalo, “Quantum Zeno effect for a free moving particle,” Phys. Rev A. 90, 062131 (2014).
- MA Porras, A Luis, I. Gonzalo, “Classical Zeno dynamics in the light emitted by an extended, partically coherent source,” Phys. Rev. A 88, 052101 (2013).
- MA Porras, A Luis, I. Gonzalo, AS Sanz, “Zeno dynamics in wave-packet diffraction spreading,” Phys. Rev. A 84, 052109 (2011).
- MA Porras, “Caracterization of the electric field of focused pulsed Gaussian beams for phase-sensitive interactions with matter,” Opt. Lett. 34, 1546-1548 (2009).
- P Polesana, A Couairon, D Faccio, A Parola, MA Porras, A Piskarskas, P Di Trapani, “Observation of conical waves in focusing, dispersive and dissipative Kerr media”, Phys. Rev. Lett. 99, 223902 (2007).