Vitajte na [www.pocitac.win] Pripojiť k domovskej stránke Obľúbené stránky
Tu je zrútenie toho, ako to funguje:
* Nastavenie: Vzorka sa umiestni do pevne zameraného gaussovského laserového lúča. Vzorka sa potom prekladá pozdĺž smeru šírenia lúča (os Z), odtiaľ názov „Z-Scan“. Detektor meria intenzitu vysielaného svetla ako funkciu polohy vzorky (z).
* Meranie: Kľúč k citlivosti Z-SCAN spočíva v tom, ako nelineárny index lomu a absorpcia ovplyvňujú šírenie lúča.
* nelineárne lomu (n 2 ): Materiál s nelineárnym indexom lomu mení svoj index lomu v pomere k intenzite svetla, ktoré cez neho prechádza. Keď sa vzorka pohybuje zaostrením (oblasť s vysokou intenzitou), lúč má účinok šošovky v dôsledku zmeny indexu lomu závislého od intenzity. To má za následok charakteristickú normalizovanú krivku priepustnosti s vrcholom, po ktorom nasleduje údolie (alebo naopak, v závislosti od znaku n 2 ). Oddelenie medzi vrcholom a údolím priamo súvisí s Rayleighovom rozsahu zaostreného lúča. Veľkosť vrcholu a údolia je priamo úmerná n 2 .
* nelineárna absorpcia (p): Nelineárne absorpčné procesy, ako je napríklad absorpcia dvoch fotónov, zvyšujú absorpciu materiálu, keď sa zvyšuje intenzita svetla. To má za následok normalizovanú krivku priepustnosti s ponorením sústredeným na zaostrenie. Hĺbka tohto DIP súvisí s nelineárnym absorpčným koeficientom (β).
* Analýza údajov: Normalizovaná krivka priepustnosti je namontovaná na teoretické modely na extrahovanie hodnôt n 2 a p. Špecifický model závisí od typu merania nelinearity (napr. Z-SCAN s uzavretým a ertitou pre n 2 , Open-Aperture Z-Scan pre p a kombinovaný otvorený a uzavretý otvor pre obidve).
Výhody techniky Z-SCAN:
* jednoduchosť: Vyžaduje iba jeden lúč a relatívne jednoduché optické nastavenie.
* Citlivosť: Vysoko citlivý na nelineárne refrakčné aj absorpčné účinky.
* všestrannosť: Použiteľné na širokú škálu materiálov a vlnových dĺžok.
* nedeštruktívne: Všeobecne sa na vzorku nedeštruktívne, najmä ak sa používajú nízke laserové sily.
Typy Z-SCAN:
* Open-Aperture Z-Scan: Meria iba nelineárnu absorpciu. Celý prenášaný lúč sa zhromažďuje detektorom.
* uzavreté z-Scan: Meria iba nelineárne lomu. Pred detektorom je umiestnená malá clona, ktorá blokuje vonkajšiu časť lúča.
* Kombinované otvorené a uzavreté z-skenovanie: Poskytuje súčasne merania nelineárneho lomu a absorpcie.
Stručne povedané, technika Z-SCAN je výkonným a široko používaným nástrojom na charakterizáciu nelineárnych optických vlastností materiálov a ponúka relatívne jednoduchú, ale vysoko citlivú metódu na stanovenie kľúčových parametrov, ako je N 2 a p. Tieto informácie sú rozhodujúce pre aplikácie v oblastiach ako optické obmedzenie, optické prepínanie a spracovanie všetkých optických signálov.