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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/4143| Estudio de la dependencia temporal de la respuesta nolineal de arreglos ordenados de nanoprismas metálicos Study of the time dependence of the non-linear response of ordered arrays of metallic nanoprisms | |
| Yolotzin Mariana Morales Pacheco | |
| Raúl Rangel Rojo | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Óptica nolineal, respuesta temporal, nanoprismas, pulsos de femtosegundos, refracción nolineal, absorción nolineal Nonlinear optics, temporal response, nanoprisms, femtosecond pulses, nonlinear refraction, nonlinear absorption. | |
| En este trabajo de tesis, se presenta el estudio de la respuesta nolineal de tercer orden y su dinámica temporal en materiales nanoestructurados. Los materiales estudiados son arreglos ordenados de nanoprismas de oro y plata depositados en sílice. Para el estudio de la respuesta nolineal se utilizó la técnica de z-scan en las modalidades abierto y cerrado, empleando un láser de Titanio-Zafiro pulsado del orden de femtosegundos, para resolver las contribuciones de absorción y refracción nolineal de la respuesta en los materiales. Para el caso de nanoprismas de plata se observó una respuesta significativa para la contribución de refracción y de absorción nolineal, cuyos valores obtenidos fueron n2 = 2.909 ± 0.002 cm2/GW para el índice de refracción nolineal y β = −1.814 ± 0.003 cm/MW para el coeficiente de absorción nolineal. Para la muestra de nanoprismas de oro se observó contribución de refracción nolineal con valor de n2 = 1.000±0.002 cm2/GW, para la contribución de absorción nolineal no se observó una dependencia con la irradiancia. Para la dinámica temporal se realizó un ajuste teórico a datos experimentales obtenidos mediante la técnica de excitación y prueba de una muestra de nanoprismas de plata, con altura de h = 49 ± 2 nm, los resultados obtenidos fueron que la respuesta temporal presenta dos procesos, absorción inducida y absorción saturable, con tiempos de respuesta de τ 1 = 40 ps y τ 2 = 210 ps, respectivamente. Así mismo, se resolvió un modelo de tres niveles de energía mediante el método de Runge-Kutta en Matlab para representar la dinámica de la respuesta nolineal de los nanoprismas de plata, los resultados obtenidos, en variables reducidas, fueron σr = 6.25, τ r = 0.19 e Ir = 3.2. Por otro lado, se llevó a cabo la técnica de generación de súpercontinuo con ventanas de zafiro empleando un amplificador de Titanio:Zafiro de pulsos de femtosegundos, obteniendo resultados para diferentes potencias. In this thesis work, the study of third-order nonlinear response and its temporal dynamics in nanostructured materials is resented. The materials under study are ordered arrays of gold and silver nanoprisms deposited on silica. For the study of the nonlinear response, the z-scan technique was employed in open and closed modalities, using a femtosecond Titanium-Sapphire laser, to resolve the contributions of absorption and nonlinear refraction in the materials. In the case of silver nanoprisms, a significant response was observed for both nonlinear refraction and absorption contributions, with obtained values of n2 = 2.909 ± 0.002 cm2/GW for the nonlinear refractive index and β = −1.814 ± 0.003 cm/MW for the nonlinear absorption coefficient. For the gold nanoprism sample, a contribution of nonlinear refraction with a value of n2 = 1.000 ± 0.002 cm2/GW was observed, while no dependency on irradiance was observed for the nonlinear absorption contribution. For the temporal dynamics, a theoretical fit to experimental data was performed using the excitation and probe technique on a silver nanoprism sample with a height of h = 49 ± 2 nm, yielding that the temporal response exhibits two processes, induced absorption and saturable absorption, with response times of τ 1 = 40 ps and τ 2 = 210 ps, respectively. Furthermore, a three-level energy model was solved using the Runge-Kutta method in Matlab to represent the nonlinear response dynamics of the silver nanoprisms, yielding the obtained results in reduced variables as σr = 6.25, τ r = 0.19 and Ir = 3.2. Additionally, the supercontinuum generation technique was carried out using sapphire windows and a Titanium:Sapphire femtosecond pulse amplifier, obtaining results for different powers. | |
| CICESE | |
| 2024 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Morales Pacheco, Y.M. 2024. Estudio de la dependencia temporal de la respuesta nolineal de arreglos ordenados de nanoprismas metálicos. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 90 pp. | |
| OPTICA FÍSICA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Óptica |
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| Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| tesis_Yolotzin Mariana Morales Pacheco_15 jul 2024.pdf | Descripción completa de la tesis | 17.51 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |