Nowe zasady pomiaru drugiej harmonicznej światła (SHG) w materiałach o zróżnicowanej wartości podatności nieliniowooptycznej DOI:10.15199/13.2016.11.15
Opracowano nowe podejście do pomiaru zjawiska drugiej harmonicznej
światła (SHG) polegające na rejestracji kinetyki czasowego opóźnienia
maksimum przebiegu sygnału SHG względem maksimum sygnału
fali fundamentalnej (FUN) oraz pomiar kinetyki SHG. Z analizy
literaturowej wynika, że dotychczas najczęściej prowadzono pomiar
efektywności przetwarzania SHG jako stosunek maksimum natężenia
SHG do maksimum fali padającej. Nowe podejście dostarcza dodatkowych
informacji o kinetyce obsadzenia poziomów pułapkowych w obszarach
częściowo nieuporządkowanych badanych materiałów, które
generują dodatkowy sygnał SHG. Istotnym jest to ze metoda ta może
być stosowana do materiałów posiadających duży (do 5 rzędów) rozrzut
efektywności SHG. Ustalono podstawowe parametry techniczne
wpływające na efektywność drugiej harmonicznej światła. Ustalono że
przy tej samej gęstości mocy promieniowania istnieje prawie odwrotnie
proporcjonalna relacja pomiędzy czasem opóźnienia i efektywnością
drugiej harmonicznej. Oprócz tego zbadano wpływ innych czynników
na dokładność pomiarów. Podstawy teoretyczne są oparte na analizie
hiperpolaryzowalności wielu materiałów. Wśród nich nanokompozyty,
monokryształy, nanoproszki i inne.
Słowa kluczowe: druga harmoniczna światła, optyka nieliniowa, materiały
optyczne, nanokryształy.W roku 1961 po raz pierwszy zademonstrowano nowe zjawisko
optyczne polegające na generacji wiązki światła o podwojonej
częstotliwości na skutek oddziaływania światła laserowego
z kryształem kwarcu [4]. Fakt ten zapoczątkował badania zjawisk
nieliniowo optycznych co spowodowało odkrycie takich zjawisk
jak: generacja drugiej (SHG) i trzeciej harmonicznej (THG) światła,
dwufotonowa absorpcja (TPA), optyczne wzmacniacze i generatory
parametryczne (OPA, OPO). Zjawiska te występują gdy
wybrane materiały (o budowie niecentrosymetrycznej) oświetlane
są wiązką światła o dużej gęstości energii.
Oddziaływanie światła na materię można opisać wzorem opisującym
[...]
Metrologia kinetyki fotoindukowanych zmian absorbancji w nanokompozytach krystalicznych
Postęp we współczesnej optoelektronice jest w dużej mierze
stymulowany przez wytwarzanie nowych materiałów o pożądanych
właściwościach. Jednym z perspektywicznych kierunków
zmiany ich właściwości jest możliwość sterowania podstawowych
parametrów optoelektronicznych (absorbancji, współczynników
odbicia, parametrów nieliniowych) poprzez napromieniowanie
diodami laserowymi CW lub laserami pracującymi z energią
poniżej wartości przerwy energetycznej [1-3]. Podstawowy mechanizm
takich zmian oparty jest na fotopolaryzacji poziomów
pułapkowych wewnątrz przerwy energetycznej, która wywołuje
oddziaływanie ze strukturą elektronową. Nankompozyty krystaliczne
posiadają dużą ilość pułapek w przerwie energetycznej, co
pozwala wykorzystywać je jako obiekty modelowe dla przeprowadzenia
doświadczeń napromieniowania światłem laserowym.
W tej pracy rozpatrzymy dwa podstawowe tryby napromieniowania
- ciągły w zakresie przejść między poziomami elektronowymi
i impulsowy, który będzie odpowiedzialny za obsadzenie poziomów
wibracyjnych. Dzięki obecności drgań siatki (fononów) odpowiednie
poziomy pułapkowe stają się trwałymi centrami, które
zmieniają podstawowe właściwości optyczne. Głównym problemem
technicznym takich zmian jest to, że ich wartości zmiany
absorbancji są rzędu kilku cm-1, co utrudnia ich detekcję. Drugi
problem, który utrudnia przeprowadzanie metrologii takich pomiarów,
polega na wyeliminowaniu niestabilności źródła światła
laserowego, co się osiąga przez przeprowadzenie większej ilości
pomiarów, i stworzenia niezawodnego, sztywnego zamocowania
istotnych elementów stanowiska badawczego (laser, napromieniowany
materiał oraz detektor). W naszej pracy zaproponowano
układ do pomiaru fotoindukowanej absorbancji w zakresie widm
250…800 nm o rozdzielczości do 0,5 nm, który umożliwia pomiary
fotoindukowanej absorbancji w trakcie napromieniowania, jak
i po naświetleniu. Czyli układ ten pozwala monitorować zmiany
zachodzące w materiałac[...]
Wykorzystanie sygnału oscylacyjnego przetwornika indukcyjnościowego do określania struktury materiałów
W pracy przedstawiono wykorzystanie sygnału oscylacyjnego przetwornika indukcyjnościowego do określania struktury materiałów. Istnieje wówczas możliwość określenia właściwości badanego materiału. Przy miniaturyzacji przetwornika pomiarowego i odpowiedniej obróbce sygnału można założyć, że zaistnieje możliwość badania struktur warstwy wierzchniej badanego materiału z równoczesnym określeniem ich [...]
Techniki tomografii gradientowej w analizie procesu chłodzenia elementów elektronicznych
Zaproponowana metoda pomiarowa wykorzystuje prawie liniową zależność [2, 7] między gęstością gazu i współczynnikiem załamania fali świetlnej. Przy stałym ciśnieniu gęstość gazu zależy liniowo od temperatury, można więc mierząc rozkład przestrzenny współczynnika załamania określić jakościowo i ilościowo rozkład temperatur. Bezpośredni i bezkontaktowy pomiar współczynnika załamania światła w d[...]
Model i symulacja pomiaru prądu w napowietrznych liniach elektroenergetycznych do oceny zagrożenia środowiska wywołanego polem elektromagnetycznym
Istotnym problemem ekologicznym jest sprawdzanie dotrzymania dopuszczalnych poziomów pól elektromagnetycznych w otoczeniu napowietrznych linii przesyłowych. Ustalone wartości, zgodnie z przepisami, odnoszą się do maksymalnego prądu przesyłu, co w trakcie rzeczywistych pomiarów zwykle nie występuje. Informacje o wartości prądu uzyskiwane są od dysponenta sieci. Celowe jest też wykorzystanie informacji pochodzących z niezależnego źródła - wówczas przeliczone wyniki stają się wiarygodne. Do rozwiązania tego problemu można zastosować układ pomiarowy prądu przy wykorzystaniu wytworzonego przez ten prąd pola elektromagnetycznego. Do zrealizowania układu pomiarowego wymagane jest wykorzystanie co najmniej dwóch przetworników do pomiaru pól magnetycznych. w modelu układu pomiarowego [...]
Nowe siatki katalityczne produkowane w Mennicy-Metale Szlachetne Sp. z o.o. i wpływ jakości drutu na proces ich wytwarzania
Przedstawiono nowe siatki katalityczne (tkane i dziane) wytwarzane w mennicy-metale Szlachetne Sp. z o.o. na potrzeby przemysłu azotowego. opisano efekty wprowadzenia nowej ciągarki, nowej emulsji i nowych ciągadeł zapewniających stabilną geometrię ciągnionego drutu. zaprezentowano wpływ jakości drutu na procesy tkania i dziania i na jakość wytwarzanych siatek katalitycznych. Presentation new c[...]