Óptica No-lineal Z-scan
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Óptica No-lineal
Z-scanZ-scan
Balderas Mata Sandra E.
Lente foto-térmica y Z-scan
Teoría
Algunos resultados …
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Lente foto-térmica y Z-scan
Aplicaciones más comunes
Medición del signo de la no-linealidad (i.e., n2)
Medición de la magnitud de la no-linealidad
Medición del coeficiente de baja absorción óptica
nTI
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M. Sheik-Bahae, et al., Opt. Latt. 14, 955-957 (1989).
M.D. Iturbe-Castillo, et al., Optik 100, 49-56 (1995).
Ventajas:
• Simplicidad en el arreglo experimental
•No se requiere un ajuste fino
• Es una técnica sencilla
Desventajas:
• Lenta
• Sensible sobre defectos puntuales
• En el caso de Z-scan el barrido necesita movimientos de la muestra
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TeoríaLa longitud focal de la lente térmica es:
,12
00
z
zFFth
donde 200
TnP
kF
abs
El coeficiente de transmitancia:
22
00
20
22
0
20
1
1
zzzFz
zzF
T
y .1 dinabs ePP
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Existen dos casos límite:
No linealidad débil (F0 » z0)
No linealidad fuerte (F0 « z0)
Para este último caso tomaremos dos situaciones:
0«zz
0
21
F
zT
0»zz
zF
zT
20
202
1
1.-
2.-
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La diferencia entre el pico y el valle de la transmitancia esta dado por:
k
Tn
PF
zT absvp
220
0
La no-linealidad tipo Kerr (coeficiente refractivo no-lineal n2) es:
d
kI
Tn vp
exp1406.0 0
,2
M. Sheik-Bahae, et al., Opt. Latt. 14, 955-957 (1989).
M.D. Iturbe-Castillo, et al., Optik 100, 49-56 (1995).
406.0T
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Arreglo experimental
Láser He-Ne (= 632.8 nm) con 10 mW de potencia de salidaCelda espectroscópica transparente con un grosor de 1 mmColorante azul de metileno, diámetro de haz 2 mm, d0.3
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Curvas experimentales
-3 -2 -1 0 1 2 3
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
1.2
1.3
1.4
T
z (cm)
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0 200 400 600 800 1000 1200 14000.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
T
Pin (mV)
k
Tn
PF
zT absvp
220
0