Absorção Multifotônica, Automodulação de Fase Espacial e Emissão Laser Aleatório em Cumarinas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: SILVA, Cássia Corso
Data de Publicação: 2020
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPE
Texto Completo: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/38650
Resumo: ARAÚJO, Cid Bartolomeu de, também é conhecido em citações bibliográficas por: DE ARAUJO, Cid Bartolomeu
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spelling SILVA, Cássia Corsohttp://lattes.cnpq.br/2579477821484866http://lattes.cnpq.br/7109489698613515ARAÚJO, Cid Bartolomeu de2020-11-13T17:19:56Z2020-11-13T17:19:56Z2020-08-22SILVA, Cássia Corso. Absorção Multifotônica, Automodulação de Fase Espacial e Emissão Laser Aleatório em Cumarinas. 2020. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2020.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/38650ARAÚJO, Cid Bartolomeu de, também é conhecido em citações bibliográficas por: DE ARAUJO, Cid BartolomeuRelatamos experimentos com os corantes Cumarina 480 (C480) e Cumarina 540 (C540) dissolvidos em etanol. Através do experimento de limitação óptica, calculamos o coeficiente de absorção linear () e não linear (); com esses valores também calculamos a seção de choque por absorção de dois fótons (2). Com um laser de Ti:Safira (816 nm, 76 MHz e 120 fs) observamos os espectros de luminescência, comprovamos absorção não linear por dois fótons (2PA) em ambos os corantes. Os espectros de luminescência do corante C540 também foram obtidos usando um feixe de laser de 1064 nm de um OPO (7 ns, 10 Hz) com energia de excitação de até 3,1 mJ. A dependência da luminescência versus a intensidade do laser incidente apresentou dependência cúbica e quíntica, indicando um processo de absorção de três fótons (3PA) e cinco fótons (5PA). Através das concentrações de 1,0x10−4 e 2,9x10−4, observamos o fenômeno de Automodulação de Fase Espacial (do inglês: Spatial Self-Phase Modulation - SSPM) que foram induzidos por um feixe gaussiano que se propaga dentro da solução do corante, formando um padrão de interferência de anéis concêntricos na “região de campo distante”. Para isto foi usado um laser de Ti:Safira (816 nm, 120 fs, 76 MHz) e o comportamento foi induzido pela absorção de dois fótons. O padrão de interferência foi descrito pela equação de Fresnel-Kirchhoff. Calculamos os índices de refração não lineares dos corantes: C480 e C540 dissolvidos em etanol, determinados pelas medidas da razão entre os números dos anéis sucessivos pelas intensidades. Com o corante C480 e as nanopartículas de TiO2 suspensas em etanol, realizamos medidas de Laser Aleatórios (do inglês: Random Laser - RL). A concentração de nanopartículas foi de 1011 partículas/mL. A emissão de RL foi obtida usando um feixe de luz de 410 nm de um OPO (5 ns, 10 Hz). A energia limiar de RL foi de 2,1 mJ e a largura da linha de emissão foi reduzida de 59 nm para 11 nm para excitação acima do limiar do laser. Esses resultados preliminares foram estendidos para obter a caracterização do processo RL para o corante C480 e as nanopartículas de TiO2.FACEPEWe report experiments with the dyes Coumarin 480 (C480) and Coumarin 540 (C540) dissolved in ethanol. Through the optical limitation experiment, where we calculated the linear () and nonlinear () absorption coefficients. With these values, we also calculate the shock section by absorption of two photons (2) of both dyes. Using a Ti:Sapphire laser (816 nm, 76 MHz, and 120 fs), we observed the luminescence spectra. We verified nonlinear absorption by two photons (2PA) in both dyes. The luminescence spectra of the C540 dye were also obtained using a 1064 nm laser beam from an OPO (7 ns, 10 Hz) with excitation energy of up to 3.1 mJ. The dependence on luminescence versus the intensity of the incident laser showed cubic and quintic dependence, indicating an absorption process of three photons (3PA) and five photons (5PA), repectively. With concentrations of 1.0x 10−4M and 2.9x10−4M, we observed the phenomenon of Space Phase Self-modulation (SSPM) that were induced by a Gaussian beam that propagates within the dye solution, forming an interference pattern of concentric rings in the "distant field region". For this, a Ti:Sapphire laser (816 nm, 120 fs, 76 MHz) was used, and the behavior was induced by the absorption of two photons. The Fresnel-Kirchhoff equation was applied to describe the interference pattern. We calculated the nonlinear refractive indices of the dyes: C480 and C540 dissolved in ethanol, determined by measuring the ratio between the numbers of the successive rings in the SSPM patern. With the C480 dye and the TiO2 nanoparticles suspended in ethanol, we performed Random Laser (RL) measurements. The concentration of nanoparticles was 1011 particles/mL. The RL emission was obtained using a 410 nm light beam from an OPO (5 ns, 10 Hz). The RL energy threshold was 2.1 mJ and the emission linewidth was reduced from 59 nm to 11 nm for excitation above the laser threshold. These preliminary results were extended to obtain the characterization of the RL process for the C480 dye and TiO2 nanoparticles.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em FisicaUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessÓpticaNão LinearAutomodulação de Fase Espacial (SSPM)Absorção Multifotônica (MPA)Absorção Multifotônica, Automodulação de Fase Espacial e Emissão Laser Aleatório em Cumarinasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPETEXTDISSERTAÇÃO Cássia Corso Silva.pdf.txtDISSERTAÇÃO Cássia Corso Silva.pdf.txtExtracted texttext/plain133679https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/38650/4/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20C%c3%a1ssia%20Corso%20Silva.pdf.txtd65b932772a0a9517862735d9a732223MD54THUMBNAILDISSERTAÇÃO Cássia Corso Silva.pdf.jpgDISSERTAÇÃO Cássia Corso Silva.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1146https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/38650/5/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20C%c3%a1ssia%20Corso%20Silva.pdf.jpgb296c74a777820f5afc841400729fb62MD55LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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