Propagação de feixes incoerentes em meios não lineares dissipativos - PEREIRA, Cícera Carla de Souza (2023)
Padrões de speckles são distribuições de intensidade de luz, formados a partir da interação entre uma fonte de luz coerente e uma superfície (ou meio) irregular, que resulta em uma distribuição de vetores de onda com fases aleatórias. Desta forma, como a aleatoriedade tem um papel relevante na formação de padrões de speckles, sua caracterização, bem como a análise de diversos fenômenos ópticos excitados a partir deles, são estudados fazendo uso de ferramentas de análises estatísticas. Entre as ferramentas mais importantes, as funções de correlação de intensidade e a distribuição de probabilidade de intensidade fornecem informações indiretas sobre a coerência da fonte de excitação, o grau de espalhamento (ou aleatoriedade) do meio rugoso, além das propriedades ópticas do meio onde a radiação se propaga. Nesta dissertação são estudadas as mudanças que a estatística dos padrões de speckles sofrem quando se propagam em meios não lineares autodesfocalizadores, com a influência de diversos processos de absorção não linear. Para isto, foi utilizado o corante LDS722 diluído em etanol, como meio não linear, que, ao ser excitado com diferentes intensidades, apresenta os efeitos de absorção saturada de 1 fóton; absorção de 2 fótons; e absorção saturada de 2 fótons. Esses diferentes efeitos foram caracterizados através da técnica de Varredura Z. Para que a propagação não linear dos padrões de speckles seja submetido a influência de um (ou mais de um) efeito dissipativo (simultâneamente) foram gerados três padrões diferentes, com envoltórias de intensidade: (i) Gaussiano, (ii) super-Gaussiano e (iii) top-hat. Desta forma, observou-se que durante a propagação, se o padrão de speckles é afetado apenas por um único processo de absorção não linear, com envoltória de intensidade top-hat, suas propriedades estatísticas apresentam comportamentos diferentes aos padrões afetados por mais de um efeito de absorção não linear em simultâneo, com envoltórias de intensidade Gaussiano e super-Gaussiano. Os estudos realizados nesta dissertação apresentam, pela primeira vez na literatura, resultados sobre a influência dos diversos efeitos de absorção não linear sobre a propagação de padrões de speckles. Além disso, ao monitorar as mudanças nas propriedades estatísticas que os padrões de speckles sofrem ao longo da sua propagação, foi possível propor uma nova metodologia para analisar o efeito de autodeflexão induzido pela modulação do índice de refração não linear. Desta forma propomos o uso de padrões de speckles para a caracterização da resposta óptica não linear de diversos materiais.