Palestrante
Descrição
Fibras ópticas com propriedades magneto-ópticas são interessantes em aplicações como isoladores ópticos, rotores de Faraday, redes de Bragg, entre outras. Neste trabalho realizamos a caracterização das não-linearidades ópticas de terceira ordem de um vidro germanato dopado com térbio tanto em sua forma bulk quanto na forma de fibra óptica. A caracterização da amostra bulk foi feita através da técnica de Z-scan. (1) Nessa técnica, utilizamos um laser de femtossegundos (Ti:Safira, 60 fs, 790 nm, 1 kHz) focalizado na amostra que é movimentada em torno do foco por um estágio de translação motorizado. Um detector com uma fenda posicionado no campo distante é capaz de detectar pequenas distorções na seção transversal do feixe devido a efeitos de refração não-linear, em função da posição da amostra em relação ao foco. O índice de refração não linear, $n_2$, foi então obtido através do ajuste de curva de transmissão em função da posição da amostra e obtivemos o valor de $4,4×10^{-20}\ m^2/W$, aproximadamente duas vezes maior que o valor da sílica. Devido à necessidade de se transladar a amostra em torno do foco da lente, a técnica de Z-scan não pode ser aplicada a fibras ópticas. Uma técnica alternativa, conhecida como D-scan (2), foi implementada com o objetivo de se realizar a caracterização não-linear de terceira ordem de fibras ópticas e guias de onda. Considerada como o análogo temporal do Z-scan, na técnica de D-scan a amostra permanece fixa e um laser de femtossegundos (Ti:Safira, 60 fs, 790 nm, 1 kHz) é acoplado através de uma lente objetiva à fibra de vidro germanato. O índice de refração não-linear é obtido através da análise das modificações espectrais no pulso de femtossegundos, provocadas pela automodulação de fase, para diferentes valores de dispersão inicial do pulso. Um compressor de pulsos constituído por dois prismas, sendo um deles móvel, é posicionado antes da objetiva de acoplamento, sendo responsável pela variação da dispersão inicial. A luz guiada pela fibra é coletada por outra lente objetiva e direcionada a um espectrômetro. Um pós-processamento dos espectros coletados é necessário como forma de se obter sua largura espectral. A curva da largura espectral em função da dispersão inicial nos fornece o $n_2$ da fibra através de um ajuste feito por uma simulação numérica, na qual obtivemos $5×10^{-20}\ m^2/W$, valor próximo ao obtido para a amostra bulk. Também realizamos medidas de Efeito Faraday na amostra bulk, nas quais obtivemos constante de Verdet de -1573º/T.m, valor superior ao de vidros magnéticos comuns, como SF5 e SF6.
Referências
1 SHEIK-BAHAE, M. et al. Sensitive measurement of optical nonlinearities using a single beam. IEEE Journal of Quantum Electronics, v. 26, n. 4, p. 760-769, 1990.
2 LOURADOUR, F. et al. Dispersive-scan measurement of the fast component of the third-order nonlinearity of bulk materials and waveguides. Optics Letters, v. 24, n. 19, 1361-1363 p. 1999.
| Subárea | Óptica e Lasers |
|---|---|
| Apresentação do trabalho acadêmico para o público geral | Não |
