Neste trabalho utilizamos como ferramentas de estudo as técnicas de LenteTérmica (LT) e Z-scan, ambas resolvidas no tempo, para caracterizar parâmetrostérmicos e eletrônicos do índice de refração não-linear de sólidos dopados. O método de LT usando uma amostra referência e o método variando ocomprimento de onda de excitação, foram usados para determinar a eficiência quântica da fluorescência de sólidos dopados com + 3 Nd . O efeito da concentração e os processos de transferência de energia por “upconversion Auger" e relaxação cruzada também foram estudados neste trabalho. A técnica de LT também foi aplicada para determinar o coeficiente de caminho ótico com a temperatura em vários materiais. Foram estudados vidros fluoretos, vidros aluminato de cálcio com baixa concentração de sílica e os cristais YAG, YVO4, YLF, LiSAF e LiSGaF. Os resultados mostram o potencial da técnica de LT para obter o valor absoluto deste importante parâmetro ótico, o qual é crucial para quem trabalha no projeto de cavidade de laseres de estado sólido. Em alguns sólidos dopados com íons terras-rara, existe um índice de refração não linear 2 n devido a diferença de polarizabilidade, ?a, entre os estados fundamental e excitados, chamado efeito de Lente de População (LP). Geralmente, parte da energia absorvida é convertida em calor, gerando o efeito chamado de Lente Térmica (LT). Neste trabalho mostramos que a técnica de Z-scan pode, em alguns casos, discriminar as não linearidades eletrônica (LP) e térmica (LT). Nós medimos 2 n em vários vidros fluoretos dopados com + 3 Nd . A diferença de polarizabilidade, ?a, e a diferença de seção de choque de absorção, s ? , entre o estado excitado (4F 3/2) e o estado fundamental (4I 9/2) foram determinados em fluorozirconato, fluoroindato e fluoroaluminato. / In this work we have associated the time-resolved Thermal Lens (TL) and Z-scan techniques to characterize the thermal and electronic parameters of solids. The TL method, using a reference sample, and the multiwavelength method were used to determine the fluorescence quantum efficiency of + 3 Nd -doped solids. The concentration doping effects and energy transfer process via Auger upconversion, as well as the cross relaxation were also studied in this work. The TL technique was also applied to determine the thermal optical path length coefficient in several materials. The sample studied were fluoride and low silica-content calcium aluminate glasses, and the crystals YAG , 4 YVO , YLF , LiSAF and LiSGaF . Results indicate the potentiality of the TL to obtain the absolute value of this important optical parameter, which is of crucial importance to those working with solid state laser cavities. In some rare-earth ion-doped solids there is a non-linear refractive index 2 n due to the polarizability difference, a D , between excited and ground states, the so-called Population Lens (PL) effect. Usually, part of the absorbed energy is converted into heat originating the so-called Thermal Lens (TL) effect. In this work, it is also shown that the Z-scan technique may, in some cases, discriminate the electronic (PL) and thermal (TL) non-liearities. We measured the 2 n in several + 3 Nd doped fluoride glasses. The polarizability difference, a D , and absorption cross-section difference, s D , between excited ( 4F 3/2 ) and ground ( 4I 9/2 ) states of + 3 Nd were determined in fluorozirconate, fluoroindate and fluoroaluminate glasses.

Neste trabalho utilizamos como ferramentas de estudo as técnicas de LenteTérmica (LT) e Z-scan, ambas resolvidas no tempo, para caracterizar parâmetrostérmicos e eletrônicos do índice de refração não-linear de sólidos dopados. O método de LT usando uma amostra referência e o método variando ocomprimento de onda de excitação, foram usados para determinar a eficiência quântica da fluorescência de sólidos dopados com + 3 Nd . O efeito da concentração e os processos de transferência de energia por “upconversion Auger” e relaxação cruzada também foram estudados neste trabalho. A técnica de LT também foi aplicada para determinar o coeficiente de caminho ótico com a temperatura em vários materiais. Foram estudados vidros fluoretos, vidros aluminato de cálcio com baixa concentração de sílica e os cristais YAG, YVO4, YLF, LiSAF e LiSGaF. Os resultados mostram o potencial da técnica de LT para obter o valor absoluto deste importante parâmetro ótico, o qual é crucial para quem trabalha no projeto de cavidade de laseres de estado sólido. Em alguns sólidos dopados com íons terras-rara, existe um índice de refração não linear 2 n devido a diferença de polarizabilidade, ?a, entre os estados fundamental e excitados, chamado efeito de Lente de População (LP). Geralmente, parte da energia absorvida é convertida em calor, gerando o efeito chamado de Lente Térmica (LT). Neste trabalho mostramos que a técnica de Z-scan pode, em alguns casos, discriminar as não linearidades eletrônica (LP) e térmica (LT). Nós medimos 2 n em vários vidros fluoretos dopados com + 3 Nd . A diferença de polarizabilidade, ?a, e a diferença de seção de choque de absorção, s ? , entre o estado excitado (4F 3/2) e o estado fundamental (4I 9/2) foram determinados em fluorozirconato, fluoroindato e fluoroaluminato. / In this work we have associated the time-resolved Thermal Lens (TL) and Z-scan techniques to characterize the thermal and electronic parameters of solids. The TL method, using a reference sample, and the multiwavelength method were used to determine the fluorescence quantum efficiency of + 3 Nd -doped solids. The concentration doping effects and energy transfer process via Auger upconversion, as well as the cross relaxation were also studied in this work. The TL technique was also applied to determine the thermal optical path length coefficient in several materials. The sample studied were fluoride and low silica-content calcium aluminate glasses, and the crystals YAG , 4 YVO , YLF , LiSAF and LiSGaF . Results indicate the potentiality of the TL to obtain the absolute value of this important optical parameter, which is of crucial importance to those working with solid state laser cavities. In some rare-earth ion-doped solids there is a non-linear refractive index 2 n due to the polarizability difference, a D , between excited and ground states, the so-called Population Lens (PL) effect. Usually, part of the absorbed energy is converted into heat originating the so-called Thermal Lens (TL) effect. In this work, it is also shown that the Z-scan technique may, in some cases, discriminate the electronic (PL) and thermal (TL) non-liearities. We measured the 2 n in several + 3 Nd doped fluoride glasses. The polarizability difference, a D , and absorption cross-section difference, s D , between excited ( 4F 3/2 ) and ground ( 4I 9/2 ) states of + 3 Nd were determined in fluorozirconate, fluoroindate and fluoroaluminate glasses.

Neste trabalho investigamos o índice de refração não-linear n2, intensidade de saturação Is, tempo de vida &#9640 e diferença de polarizabilidade &#916&#945 em absorvedores saturáveis dopados com Cr+3 usando a técnica Z-scan transiente. Utilizamos um modelo teórico baseado no formalismo da integral de difração de Kirchhoff para estudar o comportamento estacionário e transiente, além de observar, através de simulações numéricas, a evolução temporal do sinal observado experimentalmente. O modelo teórico foi estendido ao comportamento transiente, em que utilizamos parâmetros experimentais para realizar as simulações. No trabalho experimental medimos o cristal de rubi e calculamos os valores de Is, n2, &#9640 e &#916&#945 para cinco linhas do laser de Ar+ através da técnica de Z-scan / In this work we have investigated nonlinear refractive index n2, saturation intensity Is, lifetime response &#9640, and polarizability difference &#916&#945 in saturable Cr+3 doped absorbers employing the time resolved Z-scan technique by nonlinear refraction transient. We have developed a theoretical model, based on the Kirchhoff diffraction integral formalism to study the transient and stationary behavior, and besides, we have observed, from numerical simulations, the time signal evolution of the experimentally observed signal. The theoretical model was extended to transient behavior, where we have used experimental parameters to numerical simulations employing the theoretical model. In the experimental work we have measured the ruby crystal and we calculated the values Is, n2, &#9640 and &#916&#945 for the five lines from an Ar+ laser employing the Z-scan technique

Neste trabalho investigamos o índice de refração não-linear n2, intensidade de saturação Is, tempo de vida &#9640 e diferença de polarizabilidade &#916&#945 em absorvedores saturáveis dopados com Cr+3 usando a técnica Z-scan transiente. Utilizamos um modelo teórico baseado no formalismo da integral de difração de Kirchhoff para estudar o comportamento estacionário e transiente, além de observar, através de simulações numéricas, a evolução temporal do sinal observado experimentalmente. O modelo teórico foi estendido ao comportamento transiente, em que utilizamos parâmetros experimentais para realizar as simulações. No trabalho experimental medimos o cristal de rubi e calculamos os valores de Is, n2, &#9640 e &#916&#945 para cinco linhas do laser de Ar+ através da técnica de Z-scan / In this work we have investigated nonlinear refractive index n2, saturation intensity Is, lifetime response &#9640, and polarizability difference &#916&#945 in saturable Cr+3 doped absorbers employing the time resolved Z-scan technique by nonlinear refraction transient. We have developed a theoretical model, based on the Kirchhoff diffraction integral formalism to study the transient and stationary behavior, and besides, we have observed, from numerical simulations, the time signal evolution of the experimentally observed signal. The theoretical model was extended to transient behavior, where we have used experimental parameters to numerical simulations employing the theoretical model. In the experimental work we have measured the ruby crystal and we calculated the values Is, n2, &#9640 and &#916&#945 for the five lines from an Ar+ laser employing the Z-scan technique

Neste trabalho investigamos as duas contribuições mais importantes ao índice de refração não-linear, n2, em sólidos dopados: o efeito de Lente Térmica (LT) e o efeito de Lente de População (LP). Nós estudamos cristais fluoretos dopados com Cr+3 e vidros fluoretos dopados com Nd+3. As medidas de n2 foram feitas com a técnica de Z-scan resolvida no tempo, que é uma técnica simples mas muito sensível. Também realizamos medidas usando a técnica de Lente Térmica de modo descasado onde usou-se dois feixes de laser (um de excitação e outro de prova). Nós mostramos que pode-se separar temporalmente as contribuições a n2 devido a LT e LP, através da variação da freqüência do chopper / In this work we investigated the two more important contributions to the index of no-lineal refraction, n2, in ion doped solid: the effects of Thermal Lens (LT) and Population Lens (LP). We studied Cr+3 doped fluoride crystals and Nd+3 doped fluoride glasses. The n2 measurements were made with the time-resolved Z-scan technique that is a simple but very sensitive technique. We also performed time¬ resolved Mode-mismatched Thermal Lens measurements, where two laser beams were used (one excitation beam and another probe beam). We showed that it is possible to temporally separate the contributions of LT and LP for n2, through the variation of the chopper frequency

Neste trabalho investigamos as duas contribuições mais importantes ao índice de refração não-linear, n2, em sólidos dopados: o efeito de Lente Térmica (LT) e o efeito de Lente de População (LP). Nós estudamos cristais fluoretos dopados com Cr+3 e vidros fluoretos dopados com Nd+3. As medidas de n2 foram feitas com a técnica de Z-scan resolvida no tempo, que é uma técnica simples mas muito sensível. Também realizamos medidas usando a técnica de Lente Térmica de modo descasado onde usou-se dois feixes de laser (um de excitação e outro de prova). Nós mostramos que pode-se separar temporalmente as contribuições a n2 devido a LT e LP, através da variação da freqüência do chopper / In this work we investigated the two more important contributions to the index of no-lineal refraction, n2, in ion doped solid: the effects of Thermal Lens (LT) and Population Lens (LP). We studied Cr+3 doped fluoride crystals and Nd+3 doped fluoride glasses. The n2 measurements were made with the time-resolved Z-scan technique that is a simple but very sensitive technique. We also performed time¬ resolved Mode-mismatched Thermal Lens measurements, where two laser beams were used (one excitation beam and another probe beam). We showed that it is possible to temporally separate the contributions of LT and LP for n2, through the variation of the chopper frequency