| Περίληψη: | Η μη γραμμική οπτική είναι ο κλάδος της οπτικής, όπου στις αλληλεπιδράσεις ακτινοβολίας-ύλης, η ένταση της ακτινοβολίας είναι αρκετά υψηλή, ώστε οι οπτικές ιδιότητες της ύλης να εξαρτώνται όχι μόνο από τις εγγενείς ιδιότητές της και από το μήκος κύματος της προσπίπτουσας ακτινοβολίας, αλλά και από την ένταση της ακτινοβολίας. Υπενθυμίζεται ότι στην γραμμική οπτική, όπου η ένταση της ακτινοβολίας είναι χαμηλή, η επαγόμενη πόλωση είναι ανάλογη με το ηλεκτρικό πεδίο της ακτινοβολίας. Στην περίπτωση της μη γραμμικής οπτικής, η επαγόμενη πόλωση παύει να είναι ανάλογη του ηλεκτρικού πεδίου και εμφανίζονται επιπλέον όροι, που αντιστοιχούν και σε νέες συχνότητες μεταξύ άλλων.
Υλικά με σημαντική μη γραμμική απόκριση είναι πολύ χρήσιμα για την φωτονική και την οπτό-ηλεκτρονική. Μερικά παραδείγματα χρήσης τους είναι: οι οπτικοί περιοριστές (optical limiters) για την προστασία ευαίσθητων ανιχνευτών από δέσμες laser υψηλής έντασης, οι οπτικοί διακόπτες (optical switches), οι οπτικές λογικές πύλες (optical logic gates) κ.ά.
Τα τελευταία χρόνια το γραφένιο και τα παράγωγά του έχουν προσελκύσει το ενδιαφέρον της επιστημονικής κοινότητας τόσο στον τομέα της βασικής έρευνας όσο και στη χρήση σε τεχνολογικές εφαρμογές.
Σκοπός της παρούσας μεταπτυχιακής διπλωματικής εργασίας είναι ο προσδιορισμός της μη γραμμικής απόκρισης του γραφενίου αλλά και δύο παραγώγων του, του φθοριομένου γραφενίου (fluorographene) και του υδρογονωμένου φθοριομένου γραφενίου (hydrogenated fluorographene), υπό μορφή διαλυμάτων.
Η μελέτη των παραπάνω διαλυμάτων πραγματοποιήθηκε με την πειραματική τεχνική Z-Scan και προσδιορίστηκαν η μη γραμμική επιδεκτικότητα τρίτης τάξης, χ(3) καθώς και το πραγματικό και το φανταστικό μέρος αυτής για τα γραφένια αυτά. Η διέγερση έγινε με παλμούς χρονικής διάρκειας 35ps στα 532nm και 1064nm καθώς και 4ns στα 532nm και 1064nm.
Στο πρώτο κεφάλαιο θα γίνει μια σύντομη εισαγωγή στη μη γραμμική οπτική και στα σημαντικότερα μη γραμμικά μεγέθη που αφορούν την παρούσα μελέτη.
Στο δεύτερο κεφάλαιο παρουσιάζεται η τεχνική z-scan καθώς και ο τρόπος με τον οποίο προκύπτουν και υπολογίζονται τα μη γραμμικά μεγέθη, που ενδιαφέρουν εδώ.
Στο τρίτο κεφάλαιο παρουσιάζονται τα πειραματικά αποτελέσματα αφού πρώτα γίνει μια σύντομη περιγραφή των ιδιοτήτων του γραφενίου και των παραγώγων του.
|
|---|
