Optimización de la modulación temporal de dispositivos basados en cristales líquidos y su aplicación en sistemas polarimétricos aeroespaciales

Abstract

Esta tesis estudia la optimización temporal de moduladores basados en cristales líquidos para instrumentación polarimétrica aeroespacial. Aunque los moduladores basados en retardadores ópticos de cristal líquido (LCVRs, Liquid Crystal Variable Retarders) han alcanzado un alto nivel de madurez tecnológica en misiones aeroespaciales, la comprensión de su dinámica temporal y su impacto en el rendimiento polarimétrico sigue siendo limitada. En primer lugar, los métodos convencionales para caracterizar el tiempo de respuesta se basan en medidas de intensidad transmitida que no consideran la relación no lineal entre la intensidad y el retardo óptico, lo que introduce errores sistemáticos en la estimación del comportamiento dinámico real. Para abordar esta limitación, se desarrolla un procedimiento experimental que permite obtener la evolución temporal del retardo óptico, δ(t), a partir de medidas de intensidad transmitida I(t), garantizando una correspondencia física consistente entre ambas magnitudes. Este método proporciona una base cuantitativa para describir la dinámica molecular de los LCVRs y para modelar matrices de modulación dependientes del tiempo...This thesis investigates the temporal optimization of liquid-crystal-based modulators for aerospace polarimetric instrumentation. Although liquid crystal variable retarders (LCVRs) have reached a high level of technological maturity in space missions, the understanding of their temporal dynamics and their impact on polarimetric performance remains limited. First, conventional methods used to characterize the response time rely on measurements of transmitted intensity without accounting for the nonlinear relationship between intensity and optical retardance. This leads to systematic errors in estimating the actual dynamic behaviour of the modulator. To address this limitation, an experimental procedure is developed to retrieve the temporal evolution of the optical retardance δ(t) from measurements of transmitted intensity I(t), ensuring a physically consistent correspondence between both quantities. This method provides a quantitative basis for describing the molecular dynamics of LCVRs and for modelling time-dependent modulation matrices...