Femtosecond laser writing of nonlinear waveguides in Gorilla® Glass and L-threonine organic crystals (2018)
- Authors:
- Autor USP: ALMEIDA, GUSTAVO FORESTO BRITO DE - IFSC
- Unidade: IFSC
- Sigla do Departamento: FCM
- Subjects: LASER; ÓPTICA NÃO LINEAR
- Keywords: Amino acid crystal; Cristal de aminoácido; Femtosecond laser; Gorilla Glass; Guia de onda; Laser de femtossegundos; Nonlinear optics; Waveguide
- Language: Inglês
- Abstract: Guias de ondas fabricados com pulsos de femtossegundos no volume de materiais são de grande importância para o desenvolvimento de circuitos fotônicos. Devido as altas intensidades, longos comprimentos de interação e forte confinamento, efeitos ópticos não lineares são significativos durante a propagação de pulsos laser em guias de onda. Portanto, é importante buscar novas e melhores plataformas para construir os dispositivos fotônicos, bem como analisar suas propriedades ópticas lineares e não lineares de guiamento. Nesta tese, estudamos a fabricação de guias de onda não lineares em Gorilla Glass (vidro aluminossilicato alcalino) e no cristal orgânico de L-treonina. Inicialmente, estudamos o índice de refração não linear do Gorilla Glass, demonstrando que este apresenta um valor aproximadamente constante, n2 = (3.3 ± 0.6) × 10-20 m2/W, no intervalo espectral de 490 nm até 1,5 µm. Os guias monomodo produzidos no Gorilla Glassapresentaram perdas de transmissão da ordem de (0,35 ± 0,01) dB/mm, as quais são comparáveis às de outros guias em vidros silicatos já reportados. No regime não linear, o pulso guiado apresentou alargamento espectral compatível com o valor determinado para n2, e geração de luz branca. A geração de novas frequências observada se deve aos fenômenos de auto modulação de fase e espalhamento Raman estimulado, ambos associados à não linearidade de terceira ordem do Gorilla Glass. Numa segunda etapa, fabricamos guias de onda do tipocasca em cristais orgânicos de L-treonina, afim de explorar sua não linearidade de segunda ordem. Após sua caracterização linear, onde medimos uma perda de guiamento de (0,5 ± 0,1) dB/mm, fomos capazes de obter geração de segundo harmônico guiada, na região do ultravioleta. O guia fabricado apresentou uma eficiência normalizada de conversão de potência de (10.3 ± 0,4) % (MW cm2)-1 e eficiência normalizada de conversão de intensidade aproximadamente quatro vezes maior do que a do cristal em si. Tal aumento foi atribuído à influência da dispersão do guia no casamento de fase, necessário para geração de segundo harmônico. De maneira geral, os resultados apresentados aqui expandem o conhecimento de fabricação de guias de onda com laser de femtossegundos em materiais inorgânicos e orgânicos, bem como de suas propriedades não lineares relevantes para produção de dispositivos
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2018
- Data da defesa: 16.03.2018
-
ABNT
ALMEIDA, Gustavo Foresto Brito de. Femtosecond laser writing of nonlinear waveguides in Gorilla® Glass and L-threonine organic crystals. 2018. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2018. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-04062018-152453/. Acesso em: 28 dez. 2025. -
APA
Almeida, G. F. B. de. (2018). Femtosecond laser writing of nonlinear waveguides in Gorilla® Glass and L-threonine organic crystals (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-04062018-152453/ -
NLM
Almeida GFB de. Femtosecond laser writing of nonlinear waveguides in Gorilla® Glass and L-threonine organic crystals [Internet]. 2018 ;[citado 2025 dez. 28 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-04062018-152453/ -
Vancouver
Almeida GFB de. Femtosecond laser writing of nonlinear waveguides in Gorilla® Glass and L-threonine organic crystals [Internet]. 2018 ;[citado 2025 dez. 28 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76131/tde-04062018-152453/ - Estruturação de filmes de silício amorfo hidrogenado induzida por pulsos laser de femtossegundos
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