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Document Type: Dissertação
Title: Caracterização de laser aleatório em fibras poliméricas produzidas pela técnica de eletrofiação
Authors: Sousa Junior, Francisco Weldem Silva de
Issue Date: 30-Jul-2019
Advisor: Rodrigues Júnior, José Joatan
Resumo : O grande interesse em laser aleatório é devido a não utilização de uma cavidade ressonante refletiva a fim de obter realimentação óptica, além de ser essencialmente baseado no espalhamento da luz, que é um fenômeno presente no cotidiano e normalmente indesejado em experimentos de óptica. Neste trabalho, são apresentados resultados de caracterização laser aleatório em fibras de Eudragit L-100 infiltradas com Rodamina B e dióxido de titânio (TiO2), utilizando duas concentrações de Rodamina B, 10−2 e 10−3 M, além da presença de diferentes quantidades de nanopartículas (0, 10 e 50 mg). As fibras poliméricas apresentam flexibilidade, têm síntese de baixo custo e alta produtividade, onde se pode controlar fatores como a densidade da rede e rigidez. Nessas amostras, a Rodamina B foi responsável pela amplificação da luz e o TiO2 foi utilizado como centro espalhador, bem como a própria fibra que atuou como espalhador. Neste sistema, a retroalimentação óptica foi dada pelos centro espalhadores localizados aleatoriamente no interior da fibra, sendo constatado a baixa probabilidade de a luz inserida no meio voltar a sua posição inicial, ocasionando uma retroalimentação incoerente, o que pode ser detectado nos espectros de emissão, onde se nota que não há presença de spikes. A técnica usada para a caracterização de emissão do tipo laser aleatório foi a técnica de luminescência induzida por laser, na qual irradiamos seis amostras com dois diferentes raios transversais do feixe incidente. Todas as amostras apresentaram emissão tipo laser, com limiar de ação laser dependente da área do feixe incidente e com a posição do pico de emissão dependendo dos parâmetros de síntese e de excitação. Por fim, esses materiais se mostraram promissores e demonstraram a possibilidade de sintonia da emissão laser em uma faixa relativamente ampla do espectro.
Abstract: The great interest in random laser is due to the non-use of a reflective resonant cavity in order to obtain optical feedback, which is obtained using light scattering, which is a phenomenon present in everyday life and usually unwanted in optical experiments. In this work, random laser characterization results are presented in Eudragit L-100 fibers infiltrated with Rhodamine B and titanium dioxide (TiO2), using two concentrations of Rhodamine B, 10−2 and 10−3 M, besides the presence of different amounts of nanoparticles (0, 10 and 50 mg). The polymeric fibers have flexibility, synthesis have high productivity and low cost, being able to control factors like the scatter density and stiffness. In these samples, Rhodamine B was responsible for light amplification and TiO2 was used as a scatter center, as well as the fiber itself that acted as a scatter. In this system, the optical feedback was obtained by the scattering centers located randomly inside of the fiber, and the low probability of the light inserted in the medium is returned to its initial position, causing an incoherent feedback, which can be detected in the emission spectra, where spikes are not observed. The technique used for characterization of random laser emission was the laser induced luminescence technique in which we irradiated six samples with two different transverse rays of the incident beam. All samples presented laser type emission, with laser action threshold dependent on the area of the incident beam and with the position of the emission peak depending on the synthesis and excitation parameters. Finally, these materials were promising and demonstrated the possibility of laser emission tuning over a relatively wide range of the spectrum.
Keywords: Laser aleatório
Fibras poliméricas
Rodamina B
Dióxido de titânio
Sintonia
Random laser
Polymer fibers
Rhodamine B
Titanium dioxide
Tuning
Subject CNPQ: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA
Sponsorship: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
Language: por
Institution: Universidade Federal de Sergipe
Program Affiliation: Pós-Graduação em Física
Citation: SOUSA JUNIOR, Francisco Weldem Silva de. Caracterização de laser aleatório em fibras poliméricas produzidas pela técnica de eletrofiação. 2019. 100 f. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, SE, 2019.
URI: http://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/12672
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