Técnicas de Mistura de 4 Ondas foram utilizadas para se estabelecer e observar redes de difração dinâmicas formadas pela população de íons Cr+3 e através disto estudamos os efeitos de saturação em Conjugação de Fase por Mistura Degenerada de 4 Ondas (CFMD40) em cristais de GdAlO3 : Cr+3 (Aluminato de Gadolínio dopado com Cr+3) e Al2O3 : Cr+3 (Rubi). Foi utilizado um laser de Argonio CW em &lambda = 514nm para investigar experimentalmente o comportamento estacionário e transiente da eficiência (ou refletividade) na CFMD40, onde obtivemos um bom acordo com os modelos teóricos utilizados. Pela primeira vez foi registrada a resposta temporal transiente do campo conjugado em CFMD40 para cristais de GdAlO3 : Cr+3, onde foi desenvolvida e utilizada uma nova técnica de medida. Nossos resultados de eficiência estacionaria para o cristal de GdAlO3 : Cr+3 são, segundo nosso conhecimento, os mais altos obtidos neste tipo de material utilizando-se lasers contínuos neste comprimento de onda. Realizamos também um experimento onde podemos comprovar a participação de ambas as redes absorptiva e dispersiva induzida nestes materiais fato este considerado em nosso modelo teórico.
Técnicas de Mistura de 4 Ondas foram utilizadas para se estabelecer e observar redes de difração dinâmicas formadas pela população de íons Cr+3 e através disto estudamos os efeitos de saturação em Conjugação de Fase por Mistura Degenerada de 4 Ondas (CFMD40) em cristais de GdAlO3 : Cr+3 (Aluminato de Gadolínio dopado com Cr+3) e Al2O3 : Cr+3 (Rubi). Foi utilizado um laser de Argonio CW em &lambda = 514nm para investigar experimentalmente o comportamento estacionário e transiente da eficiência (ou refletividade) na CFMD40, onde obtivemos um bom acordo com os modelos teóricos utilizados. Pela primeira vez foi registrada a resposta temporal transiente do campo conjugado em CFMD40 para cristais de GdAlO3 : Cr+3, onde foi desenvolvida e utilizada uma nova técnica de medida. Nossos resultados de eficiência estacionaria para o cristal de GdAlO3 : Cr+3 são, segundo nosso conhecimento, os mais altos obtidos neste tipo de material utilizando-se lasers contínuos neste comprimento de onda. Realizamos também um experimento onde podemos comprovar a participação de ambas as redes absorptiva e dispersiva induzida nestes materiais fato este considerado em nosso modelo teórico.
Nós estudamos experimentalmente e teoricamente Efeitos Transientes em conjugação de Fase por Mistura Degenerada de Quatro ondas em cristais dopados com Cr POT. 3+. Estudamos os efeitos transientes na conjugação de fase em Al IND 2 O IND. 2 : Cr POT. 3+ (Rubi) e GdAl O IND. 3 Cr POT. 3+ (aluminato de gadolíneo) com um laser de Ar POT. + (em =514,5nm). Um novo modelo teórico é apresentado que explica razoavelmente os resultados experimentais cuja compreensão anterior pela literatura era devido somente pela parte absortiva do índice de refração[12] pois em cristais dopados com Cr POT. 3+ (Al IND. 2 O IND. 3: Cr POT. 3+ e GdAl O IND. 3 : Cr POT. 3+ a parte dispersiva do índice de refração não-linear n IND. 2 é pelo menos uma ordem de grandeza maior que a parte absortiva [15,28].
Nós estudamos experimentalmente e teoricamente Efeitos Transientes em conjugação de Fase por Mistura Degenerada de Quatro ondas em cristais dopados com Cr POT. 3+. Estudamos os efeitos transientes na conjugação de fase em Al IND 2 O IND. 2 : Cr POT. 3+ (Rubi) e GdAl O IND. 3 Cr POT. 3+ (aluminato de gadolíneo) com um laser de Ar POT. + (em =514,5nm). Um novo modelo teórico é apresentado que explica razoavelmente os resultados experimentais cuja compreensão anterior pela literatura era devido somente pela parte absortiva do índice de refração[12] pois em cristais dopados com Cr POT. 3+ (Al IND. 2 O IND. 3: Cr POT. 3+ e GdAl O IND. 3 : Cr POT. 3+ a parte dispersiva do índice de refração não-linear n IND. 2 é pelo menos uma ordem de grandeza maior que a parte absortiva [15,28].
Desenvolvemos um modelo teórico para tratar a mistura de várias ondas em meios absorvedores saturáveis, considerando a auto-difração de duas ondas incidentes numa grade de população, a qual é induzida no meio não-linear. O modelo foi investigado através de resultados experimentais observados em rubi (Al2O3:Cr3+), alexandrita (BeAl2O4:Cr3+) e GdAlO3: Cr3+. Demonstramos, pela primeira vez, transferência de energia por mistura não degenerada de duas ondas (NDTWM) em alexandrita e GdAlO3: Cr3+. Neste ultimo, também observamos a difração de primeira ordem do feixe forte e medimos a variação de sua intensidade com relação a velocidade de deslocamento da grade. No GdAlO3: Cr3+, medimos o espectro de absorção do estado excitado e o espectro da parte real do índice de refração não-linear em quatro linhas do laser de argônio e na região de 560-620 nm de um laser de corante operando com rodamina 6G. Os resultados indicam uma interação entre pares de cromo no estado excitado, seguida da absorção de um fóton, a qual pode explicar a variação da parte imaginaria n2 com a intensidade, conforme observado experimentalmente. Nós tentamos observar bi-estabilidade óptica em GdAlO3: Cr3+ mas não tivemos êxito, provavelmente por causa de efeitos transversais e também pelo aumento da absorção com a intensidade. Por outro lado, observamos um regime multi-estável numa cavidade Fabry-Perot vazia, onde o meio não-linear é o material usado na fabricação dos espelhos, que no caso foi o ZrO2. Também observamos comportamento multi-estável em filtros de inconel, causado pelo acoplamento termo-óptico entre o filtro e a radiação laser.
Neste trabalho investigamos o comportamento da técnica de varredura z no caso onde a fase do campo elétrico se afasta do perfil Gaussiano devido a saturação da não-linearidade óptica. A teoria usual da varredura z, baseada no método da decomposição Gaussiana, não pode descrever os resultados obtidos com os bem caracterizados absorvedores saturáveis com tempos lentos de resposta (milisegundos): Al2O3:Cr3+ (rubí), Beal2O4:Cr3+ (alexandrita) e GdAlO3: Cr3+ (aluminato de gadolínio dopado com cromo). Este objetivo pode ser alcançado por meio de uma teoria baseada na transformada de Hankel do campo elétrico que se propaga através da amostra e pela inclusão da saturação da fase nesta teoria. O formalismo alternativo também permite a inclusão de outros efeitos como por exemplo, térmico. Como no caso do meio Kerr, o índice de refração não-linear pode ser obtido da medida da diferença entre o pico e o vale da transmitância, na determinação da refração não-linear, ou da transmitância de pico, na determinação da absorção não-linear. Em relação a parte experimental, é introduzida uma técnica de varredura z com um único feixe resolvida no tempo para caracterizar, com radiação cw, a refração não-linear dos materiais citados. Devido a eliminação dos efeitos lineares parasíticos, a técnica é capaz de medir distorções de frente de onda tão pequenas quanto N104. A demonstração experimental da técnica alternativa é realizada com um laser de Ar+ com baixa potência e um laser de He-Ne
O oscilador paramétrico ótico (OPO) com meios (2) tem sido de grande importância nas áreas de ótica quântica e informação quântica. Porém, é um sistema que opera em frequências diferentes das de sistemas atômicos, importantes por serem usados como memórias quânticas. Assim, um OPO com meio atômico seria ideal para eliminar a necessidade de conversão de frequências. Além disso, meios atômicos saturam com facilidade, permitindo a obtenção de efeitos não lineares com menos recursos que o caso (2). Recentemente, foi realizado experimentalmente um OPO com meio (3) baseado na mistura de quatro ondas em átomos, que portanto são compatíveis com frequências atômicas, e que além disso produzem feixes emaranhados. Este sistema já foi descrito de forma satisfatória por modelos fenomenológicos. Porém, não há uma descrição microscópica que leve em conta os parâmetros de interação luz-átomos que possam ser mapeados com o experimento. Já existe um modelo microscópico para a mistura de quatro ondas sem cavidade. Esse modelo, porém, não é compatível com situações em que o feixe de prova não é fraco, como no caso do OPO. Assim, o presente trabalho se propõe a estendê-lo a esse caso. Para isso, desenvolvemos um modelo duplamente perturbativo das amplitudes dos feixes e das populações atômicas, partindo do modelo microscópico. Trabalhamos em sua álgebra até alcançarmos um conjunto sucinto de equações recursivas que previssem todos os seus níveis de perturbação, implementando-as em uma simulação e, por fim, analisando os seus resultados. Os ajustes previstos em relação ao modelo microscópico para os perfis de ganho são compatíveis com o esperado, trazendo depleção do ombeio, bem como diminuição e alargamento espectral dos perfis de ganho dos feixes sinal e conjugado, com comportamentos coesos entre os perfis dos diferentes feixes. Também verificamos o comportamento das propriedades quânticas dos feixes através da análise de ruídos das quadraturas e das intensidades dos campos. Mostramos que as variações do comportamento dessas propriedades segundo o nosso modelo são consistentes com os limites quânticos segundo critérios de compressão de ruído, e apontam o emaranhamento dos feixes sinal e conjugado. O nosso trabalho é um passo importante na direção da compreensão da mistura de quatro ondas com átomos de rubídio dentro da cavidade, trazendo importantes conclusões a respeito de uma descrição mais apropriada do OPO.
pelo apoio grafico.-ao pessoal da 8e~ao de alunos pela aten~ao.-a GAPES / PIGD pela concessao de bolsa de estudos. RESUMODesenvolvemos um modelo te6rico para tratar a mistura de varias ondas em meios absorvedores saturaveis, considerando a auto-difrac;ao de duas ondas incidentes numa grade de popula<;ao, a qual e induzida no meio nao-linear.°modelo foi investigado atraves de resultados experimentais observados em rubi (A1 2 Os :Cr s +), alexandrita (BeAI2 0 4 :Cr3+) e GdAIOs :Cr3+.Demonstramos, pela primeira vez, transferencia de energia por mistura nao degenerada de duas ondas (NDTWM) em alexandrita e GdAIO s :Cr3+ .Neste ultimo, tambem observamos a difra<;ao de primeira ordem do feixe forte e medimos a variac;ao de sua intensidade com rela<;ao a velocidade de deslocamento da grade.No GdAIOs :Cr3+ , medimos 0 espectro de absor<;ao do est ado excitado e 0 espectro da parte real do indice de refrac;ao nao-linear em quatro linhas do laser de argonio e na regiao de 560-620 nm de um laser de corante operando com rodamina 6G.Os resultados indicam uma interac;ao entre pares de cromo no estado excitado, seguida da absorc;ao de um f6ton, a qual pode explicar a variac;ao da parte imaginaria n~com a intensidade, conforme observado experimentalmente.Nos tentamos observar bi-estabilidade 6ptica em GdAIO s :Cr3+ mas nao tivemos exito, provavelmente por causa de efeitos transversais e tambem pelo aumento da absorc;ao com a intensidade.Por outro lado, observamos um regime multi-estavel numa cavidade Fabry-Perot vazia, onde 0 meio nao-linear e 0 material usado na fabricac;ao dos espelhos, que no caso foi 0 Zr02' Tambem observamos comportamento multi-estavel em filtros de inconel, causado pelo acoplamento termo-optico entre 0 filtro e a radiac;ao laser.