Исследование нелинейных оптических свойств магнитных наносуспензий во внешнем

Исследование нелинейных оптических свойств магнитных наносуспензий во внешнем магнитном поле Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики Научный руководитель: Шамрай Александр Валерьевич Выполнил: студент группы 5961 Варламов Андрей Владимирович

Цели и задачи Ø Ø 1) 2) 3) 4) Цель данного проекта – наблюдение и описание нелинейных оптических свойств магнитных наносуспензий во внешнем магнитном поле Задачи, которые необходимо для этого решить: создание и калибровка измерительной установки описание наблюдаемых нелинейных эффектов численная обработка получаемых данных описание теоретической модели наблюдаемых нелинейных эффектов. 2

Магнитные жидкости 3

Метод Z-сканирования Схема для осуществления метода Z-сканирования Eric W. Van Stryland, Mansoor Sheik-Bahae Z-Scan Measurements of Optical Nonlinearities // Characterization Techniques and Tabulations for Organic Nonlinear Materials, M. G. Kuzyk and C. W. Dirk, Eds. , page 655 -692, Marcel Dekker, Inc. , 1998 4

Наблюдаемые эффекты Вид пятна на экране в дальнем поле: при мощности 0, 6 м. Вт (слева) и 14 м. Вт (справа) 5

Кривые Z-сканирования 6

Рассеяние в присутствии магнитного поля Структура, наблюдаемая в сильном магнитном поле (напряженность около 1000 Эрстед) 7

Основные формулы Наведённый сдвиг фаз для нелинейности третьего порядка Формула, связывающая разность пропускания в максимуме и пропускания в минимуме графика Z-сканирования и наведённый сдвиг фаз Формула, связывающая эффективный нелинейный показатель преломления, n 2(th), и термооптический коэффициент 8

Результаты расчётов Термооптический коэффициент магнитных наносуспензий на основе керосина в среднем составил 0, 37*10 -3 К-1 Термооптический коэффициент керосина без магнитных наночастиц составил около 0, 3*10 -3 К-1 9

Выводы p p p Определены нелинейные оптические эффекты, наблюдаемые при воздействии непрерывного излучения на магнитные жидкости Предполагаемый механизм возникновения нелинейных эффектов в магнитных наносуспензиях при использовании непрерывного лазера – тепловой механизм В присутствии магнитного поля, перпендикулярного направлению распространения, магнитные жидкости проявляют линейный дихроизм, что оказывает влияние на тепловые нелинейные эффекты В условиях высоких мощностей излучения в пучке заметную роль начинает играть конвекция, вызванная нагревом, а при определённом пороге мощности происходит образование пузырька в среде При приложении сильного магнитного поля происходит организация частиц, что приводит к рассеянию света в направлении, перпендикулярном линиям напряженности магнитного поля 10

Спасибо за внимание! 11