[pt] Polimeros orgânicos de natureza conjugada têm despertado
bastante interessante como materiais ópticos não-lineares
por serem extremamente promissores para o desenvolvimento
de dispositivos fotônicos, como por exemplo dispositivos
de comunicações. Além de possuírem resposta óptica não -
linear intensa e rápida, seu modo de preparação e sua
forma final apresentam grande flexibilidade. Do ponto de
vista de aplicação, os parâmetros do material mais
importantes são : a susceptibilidade não-linear de
terceira ordem (x (3)) cuja parte real está relacionada
com o índice de refração não-linear e a parte imaginária
relacionada com o coeficiente de absorção não-linear; o
tempo de resposta; o coeficiente de absorção linear no
comprimento de onda de operação (alfa L); a capacidade de
processamento; o limiar de dano e a estabilidade térmica.
Dentre os polímeros conjugados, destaca-se a família dos
politiofenos, compostos heterocíclicos de elevada
estabilidade, que exibem interessantes propriedades de
transporte e acentuada não-linearidade de terceira ordem.
Neste trabalho as propriedades ópticas do politiofeno: X
(3), partes real e imaginária; alfaL; e tempo de resposta,
foram investigadas experimentalmente.
A técnica utilizada para medida dos efeitos não-lineares
de terceira ordem foi a técnica de Z-scan convencional. Os
valores absolutos e s sinais do índice de refração não -
linear e do coeficiente de absorção não-linear foram
encontrados como sendo da ordem de - 10 -12 cm 2/W e - 10 -
8 cm/W, respectivamente. Para analisar os resultados
experimentais foi necessário utilizar um tratamento
teórico relativamente novo. Esta abordagem teórica é
diferente da convencional e fornece resultados
satisfatórios que descrevem bem os resultados
experimentais. O tempo de resposta da não-linearidade do
politiofeno foi obtido com a técnica de Z-scan resolvida
no tempo, utilizando um único comprimento de onda e
polarizações cruzadas. O valor obtido foi inferior à 100
os.
Além de caracterizar o politiofeno, foi também demonstrada
a utilização dexte polímero comoporta lógica E (AND)m
através de uma medida envolvendo chaveamento Kerr. Este
experimento mostrou que é possível realizar um chaveamento
total óptico onde um feixe de luz é controlado por um
outro feixe de luz, com duração de algumas dezenas de
picossegundos. / [en] Conjugated organic polymers are of wide interest as
nonlinear optical materials because of their potential
applications in photonic devices, such as communication
devices. They have a large and fast nonlinear optical
response, as well as a great flexibility in their
preparing method. For device applications, the most
important parameters are: third-order optical nonlinear
susceptibility X(3), which real part is related with
nonlinear refractive index and imaginary part is related
with nonlinear absorption coefficient; response time;
absorptioon at operating wavelength alfaL; processability;
damage threshold; and thermal stability.
There are many conjugated polymers, and the polythiophene
class, which includes high stabilityn heterocyclic
compunds, is one of the most impoant because of its
interesting transport properties and large third-order
nonlinearity.
In this work the optical properties of polythiophene: X
(3), real and imaginary parts; alfaL and time response,
were investigated experimentally.
The Z-scan technique was used to measure the third-order
nonlinear effects. The value and the sign of the nonlinear
refractive index and nonlinear absorption coefficient of
the polythiophene were found to be around -10 -12cm2/W
and -10-8 cm/W, respectively. To analyze the experimental
data it wass necessary to use a new theoretical approach.
This approach is different from the conventional one and
produces better fitting of the experimental results. The
nonlinear response time of the polythiophene was measured
using the time-resolved Z-scan technique, using a single
waveguide and perpendicular polarizations. The time
response is smaller than 100 ps.
Besides the polythiophene characterization, it was
demonstrated that this polymer can work like an AND
logical gate using Kerr switching. This wxperiment showed
that it is possible to make a fast (picoseconds) all-
optical switch using a light beam to control another light
beam.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:8844 |
| Date | 17 August 2006 |
| Creators | LUCIENE DA SILVA DEMENICIS |
| Contributors | PATRICIA LUSTOZA DE SOUZA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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