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Efectos del acoplamiento intramolecular en el estudio de las respuestas ópticas no lineales en colorantes orgánicos en la señal de Mezcla de Cuatro Ondas / Eleana de los Ángeles Ruiz Hinojosa

By: Ruiz Hinojosa, Eleana de los Ángeles.
Contributor(s): Paz Rojas, José Luis [director].
Material type: Mixed materialsMixed materialsPublisher: Quito : EPN, 2019Description: 127 hojas : ilustraciones, 29 x 21 cm + CD-ROM 9988.Subject(s): Física | Colorantes | OndasOther classification: T-FCF/ Online resources: Texto completo
Contents:
La Biblioteca General dispone de esta tesis en formato de papel y digital 2019/10/16.
Dissertation note: FACULTAD DE CIENCIAS Tesis (Físico). -- Escuela Politécnica Nacional. 2019 Summary: Resumen .- En este trabajo se evalúan los efectos del acoplamiento intramolecular en las propiedades ópticas no lineales (coeficiente de absorción e índice de refracción) de colorantes orgánicos (Cloruro Verde de Malaquita y colorante de Cianina) inmersos en un reservorio térmico a partir de la señal de Mezcla de Cuatro Ondas (MCO). Las propiedades ópticas fueron definidas en función de la susceptibilidad no lineal a tercer orden, la cual se determinó a partir de la polarización inducida. La polarización inducida se encontró usando las Ecuaciones Ópticas de Bloch (EOB) convencionales, las cuales se derivaron de la ecuación de Liouville bajo el formalismo de la matriz de densidad para sistemas moleculares que interactúan con campos electromagnéticos a través de una interacción dipolar eléctrica. Los momentos dipolares permanentes y de transición se dedujeron a partir de las funciones de onda Born-Oppenheimer y la aproximación Herzberg-Teller; para esto, los colorantes orgánicos fueron modelados como sistemas cuánticos de dos niveles electrónicos que presentan niveles vibracionales. De esta manera, se demostró que el acoplamiento intramolecular disminuye el valor teórico de las propiedades ópticas coeficiente de absorción e índice de refracción de los sistemas moleculares. Summary: Abstract .- In this work, the effects of the vibronic coupling on nonlinear optical properties (absorption coefficient and refractive index) of organic dyes (Malachite Green and Cyanine dyes) immersed in a thermal reservoir is evaluated by the Four-Wave Mixing scheme. The optical properties were defined as a function of the third-order nonlinear optical susceptibility, which is determined by the induced polarization. The induced polarization is calculated using the conventional optical Bloch equations, which were derived from the Liouville equation using the matrix density formalism for molecular systems interacting with electromagnetic fields through electric dipole interaction. Both the permanent and transition dipole moments were derived from the Born-Oppenheimer approximation and the Herzberg-Teller approximation. The organic dyes were modeled as two-level quantum systems with vibrational states. Thereby, it was demonstrated that the vibronic coupling decreases the theoretical value of the nonlinear optical properties absorption coefficient and refractive index of molecular systems.
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Tesis Tesis BIBLIOTECA GENERAL
T-FCF/0183/CD 9988 (Browse shelf) Ej. 1 Available BC19100015
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FACULTAD DE CIENCIAS Tesis (Físico). -- Escuela Politécnica Nacional. 2019

Bibliografía: páginas 91 - 97.

La Biblioteca General dispone de esta tesis en formato de papel y digital 2019/10/16.

Resumen .-
En este trabajo se evalúan los efectos del acoplamiento intramolecular en las propiedades ópticas no lineales (coeficiente de absorción e índice de refracción) de colorantes orgánicos (Cloruro Verde de Malaquita y colorante de Cianina) inmersos en un reservorio térmico a partir de la señal de Mezcla de Cuatro Ondas (MCO). Las propiedades ópticas fueron definidas en función de la susceptibilidad no lineal a tercer orden, la cual se determinó a partir de la polarización inducida. La polarización inducida se encontró usando las Ecuaciones Ópticas de Bloch (EOB) convencionales, las cuales se derivaron de la ecuación de Liouville bajo el formalismo de la matriz de densidad para sistemas moleculares que interactúan con campos electromagnéticos a través de una interacción dipolar eléctrica. Los momentos dipolares permanentes y de transición se dedujeron a partir de las funciones de onda Born-Oppenheimer y la aproximación Herzberg-Teller; para esto, los colorantes orgánicos fueron modelados como sistemas cuánticos de dos niveles electrónicos que presentan niveles vibracionales. De esta manera, se demostró que el acoplamiento intramolecular disminuye el valor teórico de las propiedades ópticas coeficiente de absorción e índice de refracción de los sistemas moleculares.

Abstract .- In this work, the effects of the vibronic coupling on nonlinear optical properties (absorption coefficient and refractive index) of organic dyes (Malachite Green and Cyanine dyes) immersed in a thermal reservoir is evaluated by the Four-Wave Mixing scheme. The optical properties were defined as a function of the third-order nonlinear optical susceptibility, which is determined by the induced polarization. The induced polarization is calculated using the conventional optical Bloch equations, which were derived from the Liouville equation using the matrix density formalism for molecular systems interacting with electromagnetic fields through electric dipole interaction. Both the permanent and transition dipole moments were derived from the Born-Oppenheimer approximation and the Herzberg-Teller approximation. The organic dyes were modeled as two-level quantum systems with vibrational states. Thereby, it was demonstrated that the vibronic coupling decreases the theoretical value of the nonlinear optical properties absorption coefficient and refractive index of molecular systems.

Eleana de los Ángeles Ruiz Hinojosa Cedido 2019/10/16 $ 0.20 1 Biblioteca General 73416

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