Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem:
http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/4238| Estudio de las propiedades ópticas lineales y nolineales de nanolaminados de dos dieléctricos alternados Study of linear and non-linear optical properties of all-dielectric nanolaminates | |
| Emmanuel Alfonso Rodríguez Juárez | |
| Raúl Rangel Rojo | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Óptica Nolineal, Metamateriales, Nanolaminados, Refracción Nolineal Nonlinear Optics, Metamaterials, Nanolaminates, Nonlinear Refraction | |
| En este trabajo de tesis se presenta el estudio de las propiedades ópticas lineales y nolineales de materiales dieléctricos: nanolaminados de capas alternadas de al´umina (Al2O3) e itria (Y2O3) y de películas delgadas de dióxido de titanio. Todas las muestras analizadas fueron fabricadas mediante técnica de deposición de capa atómica (ALD por sus siglas en inglés). Las propiedades ópticas lineales de las muestras se determinaron empleando espectrofotometría y elipsometría espectral, mientras que las propiedades ópticas nolineales se estudiaron con la técnica de barrido en z (z-scan) usando un láser de titanio: zafiro que produce pulsos de femtosegundos. Se contrastaron los resultados de la elipsometría con el análisis espectral de las muestras por la técnica de Swanepoel, respaldando los resultados más robustos de la elipsometría espectral. Los resultados encontrados del barrido en z indican la presencia de refracción nolineal en las muestras nanolaminadas, logrando medir el índice de refracción nolineal (n2) para una muestra nanolaminada, resultando en n2 = 0.034cm2/GW, mientras que las señales de absorción nolineal resultaron demasiado bajas para las muestras nanolaminadas. Se estudió de manera numérica la respuesta óptica de los nanolaminados con dieléctricos arbitrarios, encontrando condiciones para la fabricación de nuevas muestras con coeficientes nolineales mayores a los de sus materiales componentes. Adicionalmente, del barrido en z para las películas delgadas de T iO2, se encontró la presencia de refracción nolineal positiva resultando en los valores n2 = 0.051cm2/GW y n2 = 0.035cm2/GW, para las películas con espesores de 255 nm y 663 nm (T iO2 − 1 y T iO2 − 2) respectivamente, mostrando una discrepancia que atribuimos a diferencias en espesor, grado de compactación o cristalinidad de las películas delgadas. En todas las muestras se despreció la contribución térmica por acumulación de energía pulso a pulso debido a la baja absorción óptica de las muestras en la longitud de onda de análisis. In this thesis we present the study of the linear and nonlinear optical properties of dielectric materials: nanolaminates of bilayers of alumina (Al2O3) and yttria (Y2O3) and thin films of titanium oxide (T iO2). All samples were fabricated using atomic layer deposition technique (ALD). The linear optical properties were determined by using spectrophotometry and spectroscopic ellipsometry, while the nonlinear properties were studied by the z-scan technique employing a femtosecond-pulsed titanium: sapphire laser. The ellipsometric results were compared to those obtained by the Swanepoel method from the spectroscopic data, supporting the more robust results from spectroscopic ellipsometry. The results found from performing the z-scan technique show the presence of positive nonlinear refraction in one the nanolaminate samples, achieving the measurement of the nonlinear refractive index of n2 = 0.034cm2/GW while nonlinear absorption signals were low for all samples studied. We studied the linear and nonlinear optical properties of arbitrary nanolaminates showing the optimal conditions for the fabrication of new samples. Additionally, from the z-scan results of the T iO2 thin films we found the presence of positive nonlinear refraction with the values n2 = 0.051cm2/GW and n2 = 0.035cm2/GW, for the films of 255 and 663 nm in thickness respectively, which we attribute this discrepancy in value to the differences in thickness, compaction, crystallinity, etc. Thermal contributions to the refractive index were dismissed for all the samples studied as the absorption in all samples was very low. | |
| CICESE | |
| 2025 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Rodríguez Juárez, E.A. 2025. Estudio de las propiedades ópticas lineales y nolineales de nanolaminados de dos dieléctricos alternados. Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 93 pp. | |
| OPTICA FÍSICA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Óptica |
Cargar archivos:
| Fichero | Descripción | Tamaño | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| tesis_Emmanuel Alfonso Rodríıguez Juárez_2025.pdf | Descripción completa de la tesis | 6.77 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |