Texto completo
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| Autor(es): |
Franciele Renata Henrique
Número total de Autores: 1
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| Tipo de documento: | Tese de Doutorado |
| Imprenta: | São Carlos. |
| Instituição: | Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Física de São Carlos (IFSC/BT) |
| Data de defesa: | 2021-06-15 |
| Membros da banca: |
Cleber Renato Mendonça;
Edilson Lucena Falcão Filho;
Danilo Manzani;
Lino Misoguti;
Gustavo Silva Wiederhecker
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| Orientador: | Cleber Renato Mendonça |
| Resumo | |
Técnicas de escrita direta a laser (DLW) com pulsos ultracurtos têm sido extensivamente usadas no processamento de materiais. A natureza não linear da interação entre pulsos ultracurtos e matéria confere alto resolução espacial a essas técnicas e permite a fabricação de dispositivos compactos num único passo e com resolução em escala micro/nanométrica. Nesse contexto, podemos destacar a fabricação de microestruturas em materiais transparentes, como polímeros e vidros, pois ela permite a realização de dispositivos tridimensionais. Circuitos fotônicos contendo guias de onda de alta qualidade e produzidas por escrita direta a laser têm sido fabricados e aplicados em diferentes campos, como telecomunicações, óptica quântica, sensores, etc. Como circuitos fotônicos frequentemente guiam altas intensidades luminosas, a caracterização das propriedades ópticas não lineares destas estruturas se torna essencial para a sua aplicação tecnológica. Nesse trabalho, realizamos a caracterização das propriedades não lineares de terceira ordem de guias de onda produzidas por escrita direta a laser com pulsos de femtossegundos em vidros especiais: Corning® Gorilla® e Eagle XG® Glass. A caracterização não linear foi realizada através da técnica de Varredura da Dispersão (D-scan), a análoga temporal da técnica de Z-scan que pode ser aplicada a guias de onda. Os resultados obtidos para as guias produzidas em Gorilla® Glass indicaram que o processo de escrita a laser foi responsável por reduzir a magnitude do índice de refração não linear quando comparado com o material bulk. Esse efeito depende dos parâmetros de escrita e a redução é maior quando pulsos de mais alta energia são empregados. Medidas de Espectroscopia Raman revelaram que essa redução pode estar associada à geração de centros com deficiência de átomos de oxigênio não ligante (non-bridging oxygen hole centers – NBOHCs) ao se irradiar o vidro com pulsos de femtossegundos. Os resultados obtidos para as guias em Eagle XG® Glass, fabricadas em diferentes regimes (repetitivo e cumulativo), confirmaram a redução do índice de refração não linear no regime repetitivo. No entanto, eles também revelaram que quase nenhuma modificação ocorre quando o regime cumulativo é empregado, o que indica que o acúmulo de calor pode corrigir os defeitos NBOHCs e restaurar as propriedades não lineares do material. Nossos resultados trazem nova luz para o que se sabe atualmente sobre a interação de pulsos ultracurtos com a matéria. Além disso, eles podem dirigir a aplicação das guias produzidas em vidros por escrita direta a laser com pulsos de femtossegundos, de acordo com o desejo por altas ou baixas não linearidades ópticas. (AU) | |
| Processo FAPESP: | 15/22392-3 - Não linearidades ópticas em microestruturas fabricadas via fotopolimerização por dois fótons |
| Beneficiário: | Franciele Renata Henrique |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Doutorado |