62ª Reunião Anual da SBPC

A. Ciências Exatas e da Terra - 3. Física - 4. Física da Matéria Condensada

ESTUDO DAS PROPRIEDADES ÓPTICAS NAO LINEARES DE VIDROS TELURETOS TERMICAMENTE POLARIZADOS

Nicolaz Bordan Aranda 1 Adão de Souza 1 Carla Mareco Bento Leite 1 Alex Cesar Pereira Rocha 1 Luis Humberto da Cunha Andrade 2 Sandro Marcio Lima 3

1. GEOF-Universidade Estadual do Mato Grosso do Sul 2. Orientador - Universidade Estadual do Mato Grosso do Sul 3. Co-orientador - Universidade Estadual do Mato Grosso do Sul

INTRODUÇÃO:

O conhecimento das propriedades ópticas não-lineares de vidros transparentes tem despertado interesse em diversas aplicações, tais como moduladores fotônicos, lasers e também em telecomunicações. A recente descoberta da geração de segundo harmônico (GSH) em vidros inserindo-o entre dois eletrodos e submetendo a um alto campo elétrico continuo, ou sob alta energia de radiação, como o ultravioleta, proporcionou novos desenvolvimentos de sistemas integrados como os moduladores eletro-ópticos. Estas técnicas têm sido usadas para quebrar a centro simetria dos vidros. Assim, um vidro pode sofrer alterações estruturais e passar a ter propriedades anisotrópicas, podendo ser um candidato a GSH e estar caracterizado por coeficientes eletro-ópticos, os quais estão envolvidos no mecanismo de modulação de luz para aplicação óptica. Os vidros teluretos apresentam excelentes propriedades ópticas não-lineares e, dependendo de sua composição química, apresenta propriedades de geração de terceiro harmônico de pelo menos uma ordem de grandeza maior que vidros óxidos. Outra característica interessante é o seu baixo ponto de fusão que facilita o processo de polarização do material com a temperatura, para a formação de vidro contendo microcristalitos.

METODOLOGIA:

Para o desenvolvimento do projeto primeiramente foi construído um forno elétrico especial para realizar o tratamento prévio nas amostras. O forno consiste em uma base metálica aquecida com resistência elétrica, e aterrada, onde a amostra foi alojada de modo a atuar analogamente ao dielétrico de um capacitor, sobre ela foi posto um eletrodo com um campo elétrico elevado. O procedimento realizado na amostras de vidros teluretos consistiu na aplicação de um campo elétrico da ordem de 5KV/mm e simultaneamente a temperatura foi elevada a aproximadamente 280°C, temperatura próxima a de transição vítrea deste material, permanecendo constante durante algumas horas e depois resfriada rapidamente a temperatura ambiente, sem a remoção do campo, de modo com que as alterações estruturais se mantivessem constantes durante o resfriamento até a temperatura ambiente. Antes de ser realizado esse procedimento as amostras foram submetidas a experimento de absorção óptica e espalhamento Raman, e depois de realizado o tratamento sobre as mesmas, foram feitos novamente para que pudessem ser detectadas e caracterizadas mudanças estruturais nas amostras.

RESULTADOS:

Para realizar a caracterização das mudanças estruturais sofridas pelos vidros foram analisados os espectros de espalhamento Raman antes de depois do tratamento de polarização, onde foi possível ver o surgimento de picos diferentes no espectro após a polarização, o que confirmou que houve mudanças. Com os espectros gerados pelo experimento de absorção óptica, obtidos antes e depois do tratamento foi observado um pico significativo na região do segundo harmônico, ou seja, no comprimento de onda correspondente ao dobro da incidente, podendo assim ser caracterizado como um excelente candidato a GSH. Como as matrizes são puras, os espectros possuem uma grande semelhança. Com isso também é possível afirmar que as técnicas de absorção óptica e de espalhamento Raman são ferramentas de grande valor para caracterizar materiais com propriedades ópticas.

CONCLUSÃO:

Com isso conclui-se que como a literatura afirma, os vidros teluretos possuem um grande potencial para GSH, além de suas características estruturais, como baixa energia de fônons, alto índice de refração, sendo assim uma ótima opção para o desenvolvimento de moduladores fotônicos, lasers e outros dispositivos ópticos. É importante ressaltar que um dos pontos fracos deste material é que se trata de um material muito frágil. E que é possível otimizar essa potencialidade de GSH realizando o tratamento descrito nos métodos.

Instituição de Fomento: PIBIC-UEMS

Palavras-chave: teluretos, GSH, espectroscopia.