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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/26003
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dc.creatorSantos, Felipe Cesar Dias dos-
dc.date.accessioned2023-01-26T14:52:47Z-
dc.date.available2022-03-25-
dc.date.available2023-01-26T14:52:47Z-
dc.date.issued2021-12-15-
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/26003-
dc.description.abstractIn this work we approach two themes related to laser eld interaction with atomic vapors, thermalization of the excited state by radiation trapping and non-linear optical properties measurements using z-scan. In the rst topic we will study a two-photon absorption process in which a pump laser excites 6S1{2 Ñ 6P1{2 transition of cesium vapor and a probe laser excites 6P1{2 Ñ 9S1{2 transition. The pump laser produces an atom density in the rst excited state with velocity component given by the frequency of light. However, even at low densities, where collision mechanisms can be neglected, radiation trapping causes the thermalization of the rst excited state. This work presents a theoretical model in which velocity selection can be observed for small pump beam detunings and that there is no velocity selection for large detunings. In this model, excited state thermalization mechanisms are not considered. These mechanisms are discussed based on the experimental results also in this work. In the second topic, where we study nonlinear e ects, we write the refractive index of cesium vapor as n n0 􀀀 n2I 􀀀 n4I2 􀀀 :::, with n0 the linear refraction index, n2 the Kerr coe cient, n4 a combined contribution of the third and fth orders of susceptibility and I the beam intensity. The dependence of the refractive index on the laser intensity is responsible for the self-focusing and self-defocusing phenomena of the beam. Based on this phenomenon, the z-scan technique was developed to measure the Kerr coe cient. We measured the refractive index for the line D1 (6S1{2 Ñ 6P1{2) of cesium, using a variant of the z-scan technique, where we use the fact the vapor is a saturable medium to obtain both the values of n2 and those of n4. Ours measurements of n2 and n4 are in accordance with the theoretical model that we propose for a large frequency range of laser detuning. With this variant of the z-scan technique, applicable in resonant media, we were able to measure variantions of n2 and n4 of about two orders of magnitude for a wide range of frequencies, corresponding to the fundamental structure hyper ne in the D1 transition from the cesium vapor.pt_BR
dc.description.provenanceSubmitted by Fernando Augusto Alves Vieira (fernandovieira@biblioteca.ufpb.br) on 2023-01-16T10:17:10Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 805 bytes, checksum: c4c98de35c20c53220c07884f4def27c (MD5) FelipeCesarDiasDosSantos_Tese.pdf: 13617102 bytes, checksum: 63a2f66707795827859c198a3eea190f (MD5)en
dc.description.provenanceApproved for entry into archive by Biblioteca Digital de Teses e Dissertações BDTD (bdtd@biblioteca.ufpb.br) on 2023-01-26T14:52:47Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 805 bytes, checksum: c4c98de35c20c53220c07884f4def27c (MD5) FelipeCesarDiasDosSantos_Tese.pdf: 13617102 bytes, checksum: 63a2f66707795827859c198a3eea190f (MD5)en
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2023-01-26T14:52:47Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 805 bytes, checksum: c4c98de35c20c53220c07884f4def27c (MD5) FelipeCesarDiasDosSantos_Tese.pdf: 13617102 bytes, checksum: 63a2f66707795827859c198a3eea190f (MD5) Previous issue date: 2021-12-15en
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal da Paraíbapt_BR
dc.rightsAcesso abertopt_BR
dc.rightsAttribution-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/*
dc.subjectEfeito Kerrpt_BR
dc.subjectZ-scanpt_BR
dc.subjectTermalização do estado excitadopt_BR
dc.subjectPropriedades ópticaspt_BR
dc.subjectKeer effectpt_BR
dc.subjectExcited state thermalizationpt_BR
dc.subjectOptical propertiespt_BR
dc.subjectPerda de seleção de velocidadept_BR
dc.subjectLoss of velocity selectionpt_BR
dc.titleMedida de propriedades ópticas não lineares usando Z-scan e termalização do estado excitado em vapores de Césiopt_BR
dc.typeTesept_BR
dc.contributor.advisor1Silans, Thierry Marcelino Passerat de-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9969764946296770pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/3176943344368234pt_BR
dc.description.resumoNeste trabalho abordamos dois temas relacionados a interação de campo laser com vapores atômicos, termalização do estado excitado por aprisionamento de radiação e propriedades ópticas não lineares usando z-scan. No primeiro tema estudaremos um processo de absorção de dois fótons em que um laser de bombeio excita a transição 6S1/2 Ñ 6P1/2 do vapor de césio e um laser sonda excita a transição 6P1/2 Ñ 9S1/2. O laser de bombeio produz uma densidade de átomos no primeiro estado excitado com componente de velocidade determinada pela frequência da luz. Entretanto, mesmo em baixas densidade, nas quais podemos desprezar mecanismos de colisões, o aprisionamento de radiação causa a termalização do primeiro estado excitado. Neste trabalho _e apresentado um modelo teórico no qual pode ser observado seleção de velocidade para pequenas dessintonizações do feixe de bombeio e que não há seleção de velocidade para grandes dessintonizações. Neste modelo não é considerado mecanismos de termalização do estado excitado, entretanto estes mecanismos são discutidos com base nos resultados experimentais também apresentados neste trabalho. Já no segundo tema, onde estudamos efeitos não-lineares, escrevemos o índice de refração do vapor de césio como n _ n0 􀀀 n2I 􀀀 n4I2 􀀀 :::, com n0 o índice de refração linear, n2 o coeficiente Kerr, n4 uma contribuição combinada das terceira e quinta ordem da suscetibilidade e I a intensidade do feixe. A dependência do índice de refração com a intensidade do laser _e responsável pelos fenômenos de auto-focalização e auto-defocalização do feixe. Com base nesse fenômeno, foi desenvolvida a técnica de z-scan que permite medir o coeficiente Kerr. Medimos o índice de refração para a linha D1 (6S1{2 Ñ 6P1{2) do césio, usando uma variante da técnica de z-scan, onde usamos o fato do vapor ser um meio saturável para obter tanto os valores de n2 como os de n4. Nossas medidas de n2 e n4 estão de acordo com valores obtidos teoricamente a partir do modelo que propomos para uma grande faixa de frequência de dessintonização laser. Com esta variante da técnica de z-scan, aplicável em meios ressonantes, conseguimos medir variações de n2 e de n4 de cerca de duas ordens de grandeza para uma larga faixa de frequências, correspondendo a estrutura hiperfina fundamental na transição D1 do vapor de césio.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentFísicapt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Físicapt_BR
dc.publisher.initialsUFPBpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICApt_BR
Aparece nas coleções:Centro de Ciências Exatas e da Natureza (CCEN) - Programa de Pós-Graduação em Física

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