Nona Semana Integrada do Instituto de Física de São Carlos

Determinação de espectros de refração não linear de soluções de corantes pelas medidas de rotação não linear da polarização elíptica

Não agendado

20m

Iniciação Científica

Palestrante

Renato Moysés

Descrição

A fotônica tem grande importância para o desenvolvimento de novas e mais eficientes tecnologias, principalmente na área de comunicação, como em processamento de dados e em transmissão de informações. Neste sentido, há uma intensa pesquisa em novos materiais, na qual é extremamente importante ter conhecimento sobre suas características ópticas lineares e não lineares. Nesse projeto, nosso enfoque é a determinação do espectro de refração não linear, $n_{2}$. Especificamente medir o espectro de $n_{2}$ de soluções de corantes pelas medidas de rotação não linear da polarização elíptica (RNLPE).(1) Foram analisadas duas soluções de corantes (DR1 e DR13), pois já havia sido estudado o espectro de absorção não linear de ambas. Também foi levado em conta a mudança no $n_{2}$ da solução devido a variação da largura do pulso.(2) De maneira geral, os resultados foram satisfatórios, pois foi possível a determinação do espectro de $n_{2}$ das soluções, as quais se mostraram interessantes por possuírem diferentes comportamentos conforme o comprimento de onda é variado. Ademais, levando-se em conta o valor da refração não linear do solvente (metanol)(3) para diferentes comprimentos de onda, foi possível determinar o espectro de $n_{2}$ puro dos solutos. Grosso modo, o DR13 tem a propriedade de aumentar o $n_{2}$ para comprimentos de onda entre $\lambda$ = 1100 nm e $\lambda$ = 1300 nm e também em intervalos de 700 a 750 nm, e diminuir para comprimentos de onda entre $\lambda$ = 600 nm e aproximadamente $\lambda$ = 700 nm. Por volta dos 800 nm até 1100 nm a contribuição do corante é praticamente nula. Já o DR1, aumenta o $n_{2}$ para comprimentos de onda aproximadamente entre 1000 e 1300 nm e diminui para valores entre 600 e 700 nm. Na região de $\lambda$ = 700 e $\lambda$ = 1000 nm o soluto não influencia o $n_{2}$ da solução. Chegamos a conclusão de que a técnica da RNLPE está sendo extremamente eficiente para a caracterização de soluções e com isso, futuramente, poderá ser estendida para outros diferentes corantes em diferentes solventes.

Referências

1 MIGUEZ,M. L. et al.Nonlinear ellipse rotation measurements in optical thick samples. Applied Physics B, v.10, p.653-658, 2015. doi: 10.1007/s00340-015-6178-x.
2 MIGUEZ, M. L. et al. Measurement of third-order nonlinearities in selected solvents as a function of the pulsewidth. Optics Express, v.25, p.313-319,2017. doi: 10.1364/OE.25.003553.
3 MELHADO, M.S. et al. Absolute nonlinear refractive index spectra determination of organic molecules in solutions. Journal Physical Chemistry A, v.123, n.4, p.951-957,2019. doi: 10.1021/acs.jpca.8b10984.