Lei de potência na distribuição de intensidade de padrão de Speckles interagindo com vapor de Césio

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Rodrigues, Inaiara Leite
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB
Texto Completo: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/25991
Resumo: The Speckles Pattern is a wave interference phenomenon that has been studied in many fields, including optics. This phenomenon occurs when a beam of coherent light strikes a rough/rough surface producing a reflected or transmitted beam with a random spatial variation of intensity (intensity distribution). The speckle statistic is a good tool to understand nonlinear phenomena in optics and the nonlinear laser-medium interaction, for example. Therefore, this dissertation focuses on the investigation of Speckles Patterns propagating through a cesium vapor. We report that the interaction between the intensity distribution-atomic medium can change the character of the speckle statistics and that the nonlinear effects are intrinsically responsible for the change in the intensity distribution. First, we analyzed the influence of the nonlinear refraction index (n2) on the propagation of Speckles Patterns in the atomic medium, verifying that in the self-defocus regime (n2 < 0), the Speckles pattern presents a "blurred"image and that there is a decrease in the probability of getting high intensities. While for self-focusing (n2 > 0) the Speckles pattern focuses on multiple luminous points and with a high probability of obtaining high intensities. In this regime is where we observe that the intensity distribution can follow a Power Law. Knowing that for n2 > 0 a Power Law is observed in the intensity distribution, we focused on investigating which parameters corroborate its emergence. Finally, when examining the effects of light-atomic medium interaction on speckle statistics, it was found that n2,(e f f) ∗ I (the product of the effective nonlinear refractive index and the intensity) modifies in the Probability Density Function of intensity, resulting in a Power Law distribution.
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We report that the interaction between the intensity distribution-atomic medium can change the character of the speckle statistics and that the nonlinear effects are intrinsically responsible for the change in the intensity distribution. First, we analyzed the influence of the nonlinear refraction index (n2) on the propagation of Speckles Patterns in the atomic medium, verifying that in the self-defocus regime (n2 < 0), the Speckles pattern presents a "blurred"image and that there is a decrease in the probability of getting high intensities. While for self-focusing (n2 > 0) the Speckles pattern focuses on multiple luminous points and with a high probability of obtaining high intensities. In this regime is where we observe that the intensity distribution can follow a Power Law. Knowing that for n2 > 0 a Power Law is observed in the intensity distribution, we focused on investigating which parameters corroborate its emergence. Finally, when examining the effects of light-atomic medium interaction on speckle statistics, it was found that n2,(e f f) ∗ I (the product of the effective nonlinear refractive index and the intensity) modifies in the Probability Density Function of intensity, resulting in a Power Law distribution.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESO Padrão de Speckles é um fenômeno de interferência de ondas que tem sido estudado em vários campos, incluindo óptica. Este fenômeno ocorre quando um feixe de luz coerente incide em uma superfície rugosa/áspera produzindo um feixe refletido ou transmitido com uma variação espacial aleatória de intensidade (distribuição de intensidade). A estatística de speckle é uma boa ferramenta para entender os fenômenos não lineares em óptica e a interação laser-meio não linear, porexemplo. Posto isto, esta dissertação concentra-se na investigação dos Padrões de Speckles propagando- se por um vapor de césio. Relatamos que a interação entre a distribuição de intensidade-meio atômico pode alterar o caráter das estatísticas de speckle e que os efeitos não lineares são intrinsecamente responsáveis pela mudança da distribuição de intensidade. Em primeiro momento, analisamos a influência do índice de refração nãolinear (n2) na propagação dos Padrões de Speckles no meio atômico verificando que no regime de autodes- focalização (n2 < 0), o padrão de Speckles apresenta uma imagem "desfocada" e que há uma diminuição na probabilidade de obter altas intensidades. Enquanto para autofocalização (n2 > 0) o padrão de Speckles concentra-se em múltiplos pontos luminosos e há uma grande probabilidade de obter altas intensidade. Nesse regime é onde observamos que a distribuição de intensidade pode seguir uma Lei de Potência. Sabendo que para n2 > 0 uma Lei de Potência é observada na distribuição de intensidade, concentramos em investigar quais parâmetros corroboram para seu surgimento.Por fim, ao examinarmos os efeitos da interação luz-meio atômico nas estatísticas de speckle, verificou-se que n2,(e ff ) ∗ I (o produto entre o índice de refração não linear efetivo e a intensidade) influencia na Função Densidade de Probabilidade de intensidade, de modo a resultar em uma distribuição de Lei de Potência.Universidade Federal da ParaíbaBrasilFísicaPrograma de Pós-Graduação em FísicaUFPBSilans, Thierry Marcelino Passerat dehttp://lattes.cnpq.br/9969764946296770Pavón-López, Jesúshttp://lattes.cnpq.br/7754555180703010Rodrigues, Inaiara Leite2023-01-26T14:44:10Z2022-09-022023-01-26T14:44:10Z2022-07-19info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/25991porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2023-05-22T17:00:10Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/25991Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.bropendoar:2023-05-22T17:00:10Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false
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