Banca de DEFESA: DANIEL FERREIRA DA LUZ

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : DANIEL FERREIRA DA LUZ
DATA : 10/06/2025
HORA: 09:30
LOCAL: Auditório do IF-UFAL
TÍTULO:

Chaveamento ótico de avalanche de fótons em partículas de NdAl₃(BO₃)₄ excitadas a 1064 nm por um feixe auxiliar em 808 nm

PALAVRAS-CHAVES:
PÁGINAS: 70
RESUMO:

Íons terras-raras, em especial o Nd³⁺, oferecem diversas características no que se trata de fenômenos ópticos. Seus abundantes níveis de energia o tornam um íon e dopante poderoso para matrizes cristalinas e vítreas, o capacitando para as mais diversas aplicações que vão desde meios de ganho para lasers convencionais e aleatórios, até fenômenos que envolvem não-linearidades consideráveis como a avalanche de fótons. Processo esse que tem como critério uma excitação não-ressoante a partir do estado fundamental, sendo tal processo muito menos provável do que a absorção do estado excitado (GSA << ESA). No entanto resulta numa “explosão de luz”. Em íons de Nd³⁺ tal processo mencionado se dá com um mecanismo de bombeamento que consiste em um laser em 1064 nm incidindo sobre uma amostra de NdAl₃(BO₃)₄, não havendo excitação ressonante partindo do estado fundamental ⁴I_9/2, o aquecimento da amostra se torna característica inevitável, levando a geração de fônons cujo a aniquilação provoca uma excitação térmica a partir do estado fundamental ⁴I_9/2 ⁴I_11/2, a partir do estado ⁴I_11/2, entra em plena atividade a ESA, onde o íon presente recebe energia do laser de excitação ressonante com a transição ⁴I_11/2  ⁴F_3/2, populando o ultimo nível referido. Embora a GSA seja pouco provável, há um certa parcela de íons que usufruindo da aniquilação de fônons presentes na rede é capaz de completar a energia do fóton de excitação e popular o nível  ⁴F_3/2 diretamente do ⁴I_9/2, sem necessariamente ocupar qualquer nível intermediário entre o estado fundamental e o ⁴F_3/2. Desta maneira um íon presente no ⁴F_3/2, podem usufruir da relaxação cruzada (CR), onde o mesmo cede energia a um íon no estado fundamental e ambos se encontram num nível intermediário ⁴F_3/2, ⁴I_9/2   ⁴I_15/2, ⁴I_15/2. Note que neste caso, os íons participantes e agora presentes no ⁴I_15/2 podem relaxar não-radiativamente devido à proximidade com os níveis inferiores, e entre os níveis inferiores, gerando ainda mais fônons na rede que irão potencializar tanto a GSA como a ESA. Como consequência dessas relaxações (⁴I_15/2  ⁴I_13/2  ⁴I_11/2), abastecemos o nível ⁴I_11/2 que é completamente ressonante com o feixe de excitação de volta ao ⁴F_3/2, fazendo com que apenas um íon inicialmente presente no ⁴F_3/2, após o referido processo até a nova excitação se tornem dois, e depois quatro, e assim por diante, sendo na verdade uma progressão geométrica de íons populando o estado ⁴F_3/2, e incrementando processos que serão discutidos ao longo texto como a transferência de energia, conversão ascendente (ETU) e acoplamentos térmicos para o níveis superiores a partir do ⁴F_3/2. Processos que tornam possível a emissão de luz em comprimentos de onda mais enérgicos do que o do próprio mecanismo de excitação. Mas o que aconteceria se contrariando a improvável excitação ressonante do estado fundamental, incidíssemos um feixe adicional em 808nm e ressonante a partir do estado fundamental (⁴I_9/2  ⁴F_5/2)? Como a dinâmica acima explicada seria alterada? Qual influência seria exercida nos comprimentos de onda prevalecentes na avalanche já conhecida? E quais novas portas os efeitos agora observados podem nos abrir? Exploraremos estes e outros aspectos respondendo a estas perguntas ao longo de um texto que abordará, desde características de lasers aleatórios, lasers convencionais, até a alguns aspectos das redes cristalinas e coeficientes de transição em íons terras raras, para explicar em mais detalhes a ocorrência do fenômeno até suas potenciais aplicações como comutador óptico.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1695829 - ANDRE DE LIMA MOURA
Externo(a) ao Programa - 2121376 - MARCOS VINICIUS DIAS VERMELHO - UFALExterno(a) à Instituição - LAURO JUNE QUEIRO MAIA - UFG