Nelineárne optické vlastnosti kovov

Abstract

V této práci představíme základní nelineární optické jevy a metody jejich pozorování pro různé materiály. Detailněji se zaměříme na generaci druhé harmonické frekvence z povrchu kovů, přičemž popíšeme teoretické základy spojené s tímto jevem a v experimentu budeme tento efekt pozorovat na stříbrném a hliníkovém zrcátku. Dále popíšeme metodu Z-scan, při které budeme schopni z naměřené transmitance vzorky při dopadajícím gaussovském svazku určit nelineární index lomu daného vzorku spolu s nelineárním absorpčním koeficientem pro materiály propouštějící světlo ve viditelné oblasti. Modifikací této metody a měřením reflektance vzorku budeme schopni určit tyto parametry i pro materiály, které světlo nepropouští. V experimentu se zaměříme na využití této metody při určení nelineárních optických parametrů křemenného sklíčka, stříbrného, hliníkového, dielektrického a křemíkového zrcátka a optického filtru OD 0,5.

We introduce fundamental nonlinear optical effects and various methods of their observation. Firstly we describe the essential theory of second-harmonic generation from a metallic boundary in detail. In the experiment, we observe this effect on silver and aluminium mirror. Then we introduce the Z-scan method, which allows us to determine the nonlinear refraction index and absorption coefficient from the measurement of the transmittance of the sample if this transmits light in the visible spectrum. A simple modification of this method permits the measurement of nonlinear optical parameters from the sample's reflectance also for materials that reflect light in the visible region. We focus on applying this method in the experiment for siliceous glass, silver, aluminium, dielectric and siliceous mirrors and optical filter OD 0,5.