23324

بررسي ويژگي هاي اپتيكي غيرخطي روغن زيتون بعنوان ماده خودواكانون طبيعي سازگار با محيط زيست

دكتري

فيزيك- انمي و مولكولي

1392

99/11/6

دكتر بيژن غفاري/دكتر محمدحسين مجلس آرا

فيزيك

امروزه مواد مختلفي از جمله مواد پليمري، بلورهاي مايع و مواد طبيعي توجه دانشمندان را به خود جلب كرده اند و پژوهش هاي زيادي در زمينه كاربرد آنها در اپتيك غيرخطي انجام شده است. در اين ميان مواد طبيعي به دليل سهولت در تهيه و سازگاري با محيط زيست از اهميت فوق العاده اي برخوردار هستند. روغن زيتون نيز به عنوان ماده طبيعي كه به راحتي از طبيعت استخراج مي شود مورد بررسي در اين رساله قرار گرفته است. ابتدا به روش جاروب z، ضرايب جذب و شكست غيرخطي مرتبه سوم ماده به ترتيب از مرتبه2.3*〖10〗^(-3) (cm/w) و 〖10〗^(-7) cm^2/w اندازه گيري شد. همچنين براي اولين بار ضريب جذب غيرخطي مرتبه پنجم آن مورد اندازه گيري قرار گرفت. پذيرفتاري اپتيكي غيرخطي آن از مرتبه〖10〗^(-9) 〖cm〗^4/w^2 اندازه گيري شد. در ادامه به كمك روش شدت خنثي ثابت الكترواپتيكي ماده از مرتبه〖10〗^(-9) m/v^2 . محاسبه شد. تاثير زمان و فركانس نيز بر ويژگي الكترواپتيكي ماده مورد بررسي قرار گرفت. با گذر زمان ثابت كر كاهش مي يابد. همچنين در روغن زيتون تازه با افزايش فركانس شاهد افزايش ثابت كر هستيم درحاليكه درمورد روغن زيتون كهنه تاثير منفي است و با افزايش فركانس ثابت كر كاهش مي يابد. همچنين به منظور بررسي بيشتر رفتار غيرخطي روغن زيتون تاثيرات اعمال ميدان مغناطيسي نيز مورد آزمايش قرار گرفت. ثابت وردت آن برابر deg/Tm101.05 و ضريب كاتن-ماتن آن برابر 1/(T^2 m)77.96محاسبه شدند. در تمامي بررسي ها تاثير افزايش رنگدانه طبيعي نيز مورد مطالعه قرار گرفت. با افزايش درصدهاي كوچكي از رنگدانه طبيعي (زردچوبه) رفتار غيرخطي تقويت يافت.

1400/01/16

Investigation of nonlinear optical properties of Olive Oil as a natural self-defocusing material compatible with biological environment

1/25/2021 12:00:00 AM

The main aim of this dissertation is to study the nonlinear optical behavior of Olive oil. The z-scan technique was used to investigate the third and fifth order nonlinear refractive index of olive oil on the order of 〖10〗^(-7) cm^2/w and 〖10〗^(-9) 〖cm〗^4/w^2 , respectively. Nonlinear absorption coefficient (β) was obtained 2.3*〖10〗^(-3) (cm/w). The modified Newton-Raphson method was used to solve the formula obtained from Gaussian Decomposition method for transmission of beam light in z-scan technique. The nulled intensity method was used to calculate the Kerr effect of olive oil on the order of 〖10〗^(-9) m/v^2 . It is shown that aging noticeably affects the electro-optical properties of olive oil. The dependence of the Kerr constant on frequency was also determined for both aged and expired samples. The Verdet and Cotton-Mouton constants of olive oil were measured to be 101.05deg/Tm and 77.961/(T^2 m), respectively in order to investigate the magneto-optical properties of olive oil. The fifth order nonlinear refractive index and Cotton-Mouton constant of olive oil were reported for the first time according to author's knowledge. To study the effect of adding natural dye to olive oil, turmeric powder at different concentrations in olive oil were studied. This addition improved the nonlinear properties of olive oil in each experiment. The results show olive oil and natural dye-doped olive oil are novel materials for electro-optical, magneto-optical and biophotonics applications.

روغن زيتون , اپتيك غيرخطي , ضريب شكست و جذب غيرخطي , ثابت الكترواپتيكي كر , ثابت وردت , ثابت كاتن-ماتن

Olive oil , Natural dye , Turmeric , Z-scan method , Large phase shift , Fifth and third order nonlinear refractive indices , Kerr constant , Electro-optical effect , Magneto-optical effect , Verdet constant , Cotton-Mouton constant