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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/482| Estudio de propiedades ópticas no lineales de nanorreactores basados en nanopartículas de metales nobles Study of nonlinear optical properties of nanoreactors based on noble metal nanoparticles | |
| Jorge Arturo Rojas Santana | |
| Anatoly Khomenko | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Optica no lineal,Técnica Z-scan,Efecto Kerr óptico,Efecto termo-óptico,Nanoreactores,Nanopartículas,Nonlinear optics,Z-scan technique,Kerr effect,Thermo-optical effect,Nanoreactors,Nanoparticles | |
| La dependencia del índice de refracción con la intensidad de la luz, conocido como efecto Kerr óptico, y la absorción no lineal de la luz tienen varias aplicaciones importantes, especialmente en los dispositivos que permiten controlar las señales ópticas ultrarrápidas. Por lo tanto, hay una amplia búsqueda de nuevos materiales con parámetros óptimos para aplicaciones específicas. La técnica de escaneo en Z (conocida en la literatura como Z-scan) es relativamente simple y fiable. Se ha mostrado que esta técnica permite distinguir entre efectos no lineales con diferentes mecanismos físicos investigando el tiempo de respuesta del medio óptico. Esto es importante para aplicaciones en que la señal tiene una alta frecuencia de repetición y alta potencia promedio. En este caso, la operación de un dispositivo con la respuesta ultrarrápida puede ser afectada por efectos lentos acumulativos como el efecto termo-óptico. En el presente trabajo se desarrolló una metodología y un arreglo experimental totalmente automatizado que permiten monitorear la evolución temporal de la señal de Z-scan mediante la modulación del tren de pulsos de un láser de Ti:zafiro. Esto permitió estudiar las propiedades ópticas no lineales en suspensiones de nanopartículas con diferentes estructuras, separando y cuantificando las contribuciones a la no linealidad total del medio del efecto Kerr óptico ultrarrápido y el efecto termo-óptico acumulativo usando el tiempo de respuesta como parámetro de discriminación. Se investigarón experimentalmente suspensiones de nanopartículas de oro y tres muestras de nanopartículas de oro recubiertas con SiO2 y un polímero. Estas últimas fueron fabricados en el Centro de Nanociencia y Nanotecnología, UNAM por el grupo del Dr. A. Simakov. Para todas las muestras se evaluó la contribución del efecto Kerr óptico y el efecto termo-óptico, así como la absorción no lineal. El arreglo experimental desarrollado en el presente trabajo de tesis da una base para futuros estudios sobre las propiedades ópticas no lineales de tercer orden en suspensiones de nanopartículas y muestras sólidas y permite la búsqueda de materiales no lineales para diversas aplicaciones. The dependence of the refractive index on the light intensity, known as optical Kerr effect, and the non-linear absorption of light has several important applications especially in the devices for controlling the ultrafast optical signals. Thus there is a wide search for new materials with optimal parameters for specific applications. The Z-scan technique is relatively simple and reliable method for measuring of these parameters. It has been shown that this technique allows to distinguish between non-linear effects with different physical mechanisms investigating the response time of the optical medium. This is important for applications where the signal has a high repetition rate and high average power. In this case, the operation of a device with the ultrafast response can be affected by cumulative effects like slow thermo-optic effect. In the present work, methodology and a fully automated experimental setup were developed that allows measuring of Z-scan signal temporal evolution using the modulated pulse train of Ti:sapphire laser. The experimental setup allowed us to investigate the nonlinear properties of suspension of nanoparticles with different structures, such as Au nanoparticles and three samples of Au nanoparticles coated with SiO2 and polymer. The last samples were fabricated in the Center for Nanosciences and Nanotechnology, UNAM by the group of Dr. A. Simakov. The contributions of optical Kerr effect, thermo-optical effect and nonlinear absorption were measured for each samples. The experimental setup that was developed in the present thesis work gives a basis for future studies on the nonlinear optical properties of the third order in suspensions of nanoparticles and solid samples and allows the search for nonlinear materials with optimal parameters for variety of applications. | |
| CICESE | |
| 2014 | |
| Tesis de maestría | |
| Español | |
| Rojas Santana, J.A.2014.Estudio de propiedades ópticas no lineales de nanorreactores basados en nanopartículas de metales nobles.Tesis de Maestría en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 68 pp | |
| ÓPTICA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Óptica |
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|---|---|---|---|---|
| 235041.pdf | Versión completa de la tesis | 2.93 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |