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Efectos de la difusión espectral en las propiedades ópticas no lineales de sistemas cuánticos de dos y tres estados en presencia de una señal de mezcla de cuatro ondas / Fernando Gonzalo Moncada Gutiérrez

By: Moncada Gutiérrez, Fernando Gonzalo.
Contributor(s): Paz Rojas, José Luis [Director].
Material type: Mixed materialsMixed materialsQuito : EPN, 2018Description: 113 hojas : ilustraciones, 29 x 21 cm + CD-ROM 8861.Subject(s): Mecánica cuántica | Espectroscopía | ÓpticaOther classification: T-FCF/ Online resources: Texto completo
Contents:
LA BIBLIOTECA CENTRAL NO DISPONE DE ESTA TESIS EN FORMATO PAPEL.
Dissertation note: FACULTAD DE CIENCIAS Tesis (Físico). -- Escuela Politécnica Nacional. 2018 Summary: Resumen .- En el presente trabajo, las respuestas ópticas no lineales de colorantes orgánicos inmersos en un reservorio térmico son analizadas de forma teórica cuando interactúan con una señal de mezcla de cuatro ondas. Las modificaciones inducidas en la susceptibilidad no lineal a tercer orden son analizadas a partir de la ecuación de Liouville empleando el formalismo de la matriz de densidad. La respuesta del sistema surge de la interacción dipolar eléctrica de la molécula de colorante orgánico con los campos electromagnéticos de bombeo y de prueba. Los colorantes orgánicos son modelados como sistemas cuánticos de dos y tres niveles. Una distribución de frecuencias naturales con forma lorentziana es utilizada para describir el ensanchamiento inhomogéneo de los estados. Transiciones entre los estados de una misma banda son consideradas en los modelos presentados. Los efectos de la difusión espectral y naturaleza del tercer estado son estudiados con base en los modelos cuánticos planteados. Las respuestas ópticas no lineales absortivas y dispersivas son comparadas para los modelos cuánticos considerados en presencia o ausencia de difusión espectral. Los resultados son evaluados mediante parámetros característicos de colorantes orgánicos como la malaquita verde y colorante de cianina para predecir sus respuestas ópticas no lineales.Summary: Abstract .- In this work, the nonlinear optical responses of organic dyes immersed in a thermal reservoir are analyzed theoretically when they interact with a four wave mixing signal. The induced modifications in the third order nonlinear susceptibilities are analyzed from the Liouville equation in the density matrix formalism. The system response emerges from the electric dipole interaction between the organic dye molecule and the pump and probe electromagnetic fields. Organic dyes are modeled as two- and three-level quantum systems. A lorentzian shape distribution of natural frequencies is used to describe the inhomogeneous broadening of states. Transition within the states of the same band are considered in the presented models. The effects of spectral diffusion and the nature of the third state are studied in base of the considered quantum models. The absorptive and dispersive nonlinear optical responses are compared for the considered quantum models when we take account or not spectral diffusion. The results are evaluated through characteristic parameters of organic dyes such as green malachite and cianine dye to predict their nonlinear optical responses.
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Tesis Tesis BIBLIOTECA GENERAL
T-FCF/0167/CD 8861 (Browse shelf) Ej. 1 Not For Loan BC19050181
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FACULTAD DE CIENCIAS Tesis (Físico). -- Escuela Politécnica Nacional. 2018

Bibliografía: páginas 109 - 113.

LA BIBLIOTECA CENTRAL NO DISPONE DE ESTA TESIS EN FORMATO PAPEL.

Resumen .- En el presente trabajo, las respuestas ópticas no lineales de colorantes orgánicos inmersos en un reservorio térmico son analizadas de forma teórica cuando interactúan con una señal de mezcla de cuatro ondas. Las modificaciones inducidas en la susceptibilidad no lineal a tercer orden son analizadas a partir de la ecuación de Liouville empleando el formalismo de la matriz de densidad. La respuesta del sistema surge de la interacción dipolar eléctrica de la molécula de colorante orgánico con los campos electromagnéticos de bombeo y de prueba. Los colorantes orgánicos son modelados como sistemas cuánticos de dos y tres niveles. Una distribución de frecuencias naturales con forma lorentziana es utilizada para describir el ensanchamiento inhomogéneo de los estados. Transiciones entre los estados de una misma banda son consideradas en los modelos presentados. Los efectos de la difusión espectral y naturaleza del tercer estado son estudiados con base en los modelos cuánticos planteados. Las respuestas ópticas no lineales absortivas y dispersivas son comparadas para los modelos cuánticos considerados en presencia o ausencia de difusión espectral. Los resultados son evaluados mediante parámetros característicos de colorantes orgánicos como la malaquita verde y colorante de cianina para predecir sus respuestas ópticas no lineales.

Abstract .- In this work, the nonlinear optical responses of organic dyes immersed in a thermal reservoir are analyzed theoretically when they interact with a four wave mixing signal. The induced modifications in the third order nonlinear susceptibilities are analyzed from the Liouville equation in the density matrix formalism. The system response emerges from the electric dipole interaction between the organic dye molecule and the pump and probe electromagnetic fields. Organic dyes are modeled as two- and three-level quantum systems. A lorentzian shape distribution of natural frequencies is used to describe the inhomogeneous broadening of states. Transition within the states of the same band are considered in the presented models. The effects of spectral diffusion and the nature of the third state are studied in base of the considered quantum models. The absorptive and dispersive nonlinear optical responses are compared for the considered quantum models when we take account or not spectral diffusion. The results are evaluated through characteristic parameters of organic dyes such as green malachite and cianine dye to predict their nonlinear optical responses.

Fernando Gonzalo Moncada Gutiérrez Cedido 2018/06/08 71294 $ 0.20 Ej. 1 Biblioteca Central

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