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Z-skan (ang. z-scan) – zaproponowana przez … Z-skan (ang. z-scan) – zaproponowana przez M. Sheikg Bahae, jako jedna z metod pomiarowych wykorzystywanych w optyce nieliniowej, służy do eksperymentalnego wyznaczenia nieliniowego współczynnika załamania światła n2 (nieliniowość Kerra), jak i wartości nieliniowego współczynnika absorpcji dwu-fotonowej. Ze względu na prostotę i wysoką dokładność metoda ta okazała się być jedną z najwygodniejszych technik pomiarowych w optyce nieliniowej. Metoda pozwala na przeprowadzenie jednoczesnych pomiarów różnych nieliniowych parametrów optycznych za pomocą jednego układu pomiarowego, oraz znajduje zastosowanie do oceny jakość wiązki laserowej poprzez wyznaczenie jej charakterystyki (rozkład Gaussa). Pomimo prostej budowy układu optycznego z-skan uzyskanie miarodajnych wyników pomiaru wiąże się z kompleksową analizą danych (metodą eliminacji Gaussa, lub poprzez wykorzystanie zasady dyfrakcji Fresnela, w przypadku analizy numerycznej). Należy uwzględnić wiele czynników wpływających na wyniki z-skanów zarówno z eksperymentalnego, jak i teoretycznego punktu widzenia.nego, jak i teoretycznego punktu widzenia.
, In nonlinear optics z-scan technique is us … In nonlinear optics z-scan technique is used to measure the non-linear index n2 (Kerr nonlinearity) and the non-linear absorption coefficient Δα via the "closed" and "open" methods, respectively. As nonlinear absorption can affect the measurement of the non-linear index, the open method is typically used in conjunction with the closed method to correct the calculated value. For measuring the real part of the nonlinear refractive index, the z-scan setup is used in its closed-aperture form. In this form, since the nonlinear material reacts like a weak z-dependent lens, the far-field aperture makes it possible to detect the small beam distortions in the original beam. Since the focusing power of this weak nonlinear lens depends on the nonlinear refractive index, it would be possible to extract its value by analyzing the z-dependent data acquired by the detector and by cautiously interpreting them using an appropriate theory. To measure the imaginary part of the nonlinear refractive index, or the nonlinear absorption coefficient, the z-scan setup is used in its open-aperture form. In open-aperture measurements, the far-field aperture is removed and the whole signal is measured by the detector. By measuring the whole signal, the beam small distortions become insignificant and the z-dependent signal variation is due to the nonlinear absorption entirely. Despite its simplicity, in many cases, the original z-scan theory is not completely accurate, e.g. when the investigated sample has inhomogeneous optical nonlinear properties, or when the nonlinear medium response to laser radiation is nonlocal in space. Whenever the laser induced nonlinear response at a certain point of the medium is not solely determined by the laser intensity at that point, but also depends on the laser intensity in the surrounding regions, it will be called a nonlocal nonlinear optical response. Generally, a variety of mechanisms may contribute to the nonlinearity, some of which may be nonlocal. For instance, when the nonlinear medium is dispersed inside a dielectric solution, reorientation of the dipoles (permanent or induced molecular dipoles) as a result of the optical field action is nonlocal in space and changes the electric field experienced by the nonlinear medium. The nonlocal z-scan theory, can be used for systematically analyzing the role of various mechanisms in producing the nonlocal nonlinear response of different materials.nonlinear response of different materials.
, A técnica de varredura Z (em inglês z-scan … A técnica de varredura Z (em inglês z-scan) é uma técnica simples e sensível, amplamente utilizada para a medida do sinal e da magnitude das propriedades ópticas não lineares de materiais. Foi proposta em 1989 por Mansoor Sheik-bahae, Ali A. Said, e Eric W. Van Stryland no Centro de Pesquisa e Educação em Óptica e Lasers (CREOL), Universidade da Flórida Central. Em particular, é utilizada para a caracterização do índice de refração não linear (efeito kerr óptico) e o coeficiente de absorção não linear , por meio das configurações fechada e aberta, respectivamente. Os fenômenos típicos de absorção não linear envolvem, por exemplo, a absorção de dois fótons e a .Uma vez que a absorção não linear pode interferir na medida do índice de refração não linear, a configuração aberta é geralmente usada em conjunto com a configuração fechada, a fim de calcular o valor correto de . A técnica consiste em deslocar uma amostra fina ao longo da direção de propagação de um feixe laser, focalizado e com perfil transversal gaussiano, enquanto a radiação transmitida por esta é detectada no regime de campo distante.A amostra é movimentada em torno da região focal, que define a posição .À medida que que amostra é aproximada do ponto focal a intensidade da radiação aumenta, pois há redução da área iluminada.Desse modo, fenômenos ópticos não lineares são estimulados e, portanto, o índice de refração e o coeficiente de absorção da amostra são descritos, respectivamente, por: em que corresponde ao índice de refração linear e ao coeficiente de absorção linear. Como a amostra experimenta o valor máximo de intensidade no ponto focal da lente, propriedades ópticas não lineares são estimuladas em torno dessa região. O nome varreduza Z se deve ao fato da amostra ser deslocada ao longo da direção de propagação do feixe. Essa direção é usualmente definida como eixo pela descrição matemática usual.como eixo pela descrição matemática usual.
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A técnica de varredura Z (em inglês z-scan … A técnica de varredura Z (em inglês z-scan) é uma técnica simples e sensível, amplamente utilizada para a medida do sinal e da magnitude das propriedades ópticas não lineares de materiais. Foi proposta em 1989 por Mansoor Sheik-bahae, Ali A. Said, e Eric W. Van Stryland no Centro de Pesquisa e Educação em Óptica e Lasers (CREOL), Universidade da Flórida Central. O nome varreduza Z se deve ao fato da amostra ser deslocada ao longo da direção de propagação do feixe. Essa direção é usualmente definida como eixo pela descrição matemática usual.como eixo pela descrição matemática usual.
, In nonlinear optics z-scan technique is us … In nonlinear optics z-scan technique is used to measure the non-linear index n2 (Kerr nonlinearity) and the non-linear absorption coefficient Δα via the "closed" and "open" methods, respectively. As nonlinear absorption can affect the measurement of the non-linear index, the open method is typically used in conjunction with the closed method to correct the calculated value. For measuring the real part of the nonlinear refractive index, the z-scan setup is used in its closed-aperture form. In this form, since the nonlinear material reacts like a weak z-dependent lens, the far-field aperture makes it possible to detect the small beam distortions in the original beam. Since the focusing power of this weak nonlinear lens depends on the nonlinear refractive index, it would be possible to extractive index, it would be possible to extrac
, Z-skan (ang. z-scan) – zaproponowana przez … Z-skan (ang. z-scan) – zaproponowana przez M. Sheikg Bahae, jako jedna z metod pomiarowych wykorzystywanych w optyce nieliniowej, służy do eksperymentalnego wyznaczenia nieliniowego współczynnika załamania światła n2 (nieliniowość Kerra), jak i wartości nieliniowego współczynnika absorpcji dwu-fotonowej. Ze względu na prostotę i wysoką dokładność metoda ta okazała się być jedną z najwygodniejszych technik pomiarowych w optyce nieliniowej. technik pomiarowych w optyce nieliniowej.
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