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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/49246

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dc.contributor.advisorVIANNA, Sandra Sampaio-
dc.contributor.authorTORRES, Patrick Alyson Gouveia-
dc.date.accessioned2023-03-02T12:33:17Z-
dc.date.available2023-03-02T12:33:17Z-
dc.date.issued2023-01-17-
dc.identifier.citationTORRES, Patrick Alyson Gouveia. Analysis of the transverse spatial image of beams transmitted and generated through a non-linear process in rubidium vapor. 2023. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2023.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/49246-
dc.description.abstractIn this work we describe an experimental investigation on the spatial intensity distribution of the two transmitted beams and the two beams generated in a four-wave mixing (FWM) process, using rubidium vapor as a nonlinear medium. The two FWM signals are detected in the 2⃗kF − ⃗kP and 2⃗kP − ⃗kF directions, where ⃗kF and ⃗kP are the incident beam directions. A diode laser, responsible by the two Ąelds that driven the FWM process, is tuned to the 5S1⇑2(F ≙ 3) Ð→ 5P3⇑2 of the 85Rb. The images of the four beams are obtained using a CMOS camera for a Ąxed atomic density and a Ąxed frequency of the input beams. From each image we can determine the spatial distribution of the intensity of the respective beam. We analyzed the spatial intensity distribution of the signals, as well as the spatial intensity Ćuctuation. The spatial intensity distribution of the transmitted beams shows a decrease of the beam waist for intensities close to the saturation intensity, while for high intensities the spatial proĄle is almost constant. This behavior indicates an autofocusing effect, related to the variation of the refractive index of the medium. The spatial distribution of the intensity Ćuctuation is obtained considering an average surface for each image, and is used to calculate the autocorrelation of the transmitted beams and the two generated FWM beams. Working with the intensity Ćuctuation, we can deĄne a transverse spatial correlation length, which is used to compare the behavior of the four beams with that of a free beam. In this sense, the autocorrelations of intensity Ćuctuations of the transmitted beams show a decrease in the correlation length in the same region of intensities where we observe the self-focusing effect, and as we increase the intensity, the correlation length approaches the value obtained for the free beam. On the other hand, the correlation length for the autocorrelations of the signals generated by FWM increases as the intensity of the incident beams increases.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPESpt_BR
dc.language.isoengpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Pernambucopt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectÓpticapt_BR
dc.subjectMistura de quatro ondaspt_BR
dc.subjectCorrelação espacialpt_BR
dc.subjectImagempt_BR
dc.subjectVapor de rubídiopt_BR
dc.titleAnalysis of the transverse spatial image of beams transmitted and generated through a non-linear process in rubidium vaporpt_BR
dc.typemasterThesispt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/0630967823784737pt_BR
dc.publisher.initialsUFPEpt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.degree.levelmestradopt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/8135767926752598pt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pos Graduacao em Fisicapt_BR
dc.description.abstractxNeste trabalho descrevemos um estudo experimental sobre a distribuição de intensidade espacial dos dois feixes transmitidos e de dois feixes gerados em um processo de mistura de quatro ondas, tendo como meio não linear vapor de rubídio. Os dois sinais gerados nesse processo não linear são detectados nas direções 2⃗kF − ⃗kP e 2⃗kP − ⃗kF , onde ⃗kP e⃗ kF são as direções dos feixes incidentes. Um laser de diodo, responsável pelos dois feixes utilizados no processo de mistura de quatro ondas, é sintonizado na transição 5S1⇑2(F ≙ 3) Ð→ 5P3⇑2 do 85Rb. As imagens dos quatro feixes são obtidas utilizando uma câmera CMOS e mantendo Ąxa a densidade atômica e a frequência dos feixes de entrada. A distribuição espacial da intensidade de cada um dos feixes é determinada a partir de suas respectivas imagens. Foram analisadas tanto a distribuição espacial de intensidade dos feixes como a distribuição espacial das Ćutuações de intensidade. A distribuição espacial de intensidade dos feixes transmitidos apresenta uma diminuição da cintura do feixe para intensidades próximas à intensidade de saturação, enquanto que para altas intensidades o perĄl espacial do feixe é aproximadamente constante. Esse comportamento indica um efeito de auto-focalização que está associado à variação do índice de refração do meio. A distribuição espacial das Ćutuações de intensidade é obtida a partir da subtração de uma superfície média de cada imagem, e é utilizada para calcular a autocorrelação das Ćutuações dos feixes transmitidos e dos feixes gerados. Na análise das Ćutuações de intensidade, nós deĄnimos um comprimento de correlação espacial transversal, o qual é utilizado para comparar o comportamento dos quatro feixes com o de um feixe livre. Para os feixes transmitidos, observamos uma diminuição no comprimento de correlação na mesma região de intensidades onde veriĄcamos o efeito de auto-focalização, sendo que, com o aumento da intensidade, o comprimento de correlação se aproxima do valor obtido para o feixe livre. No entanto, o comprimento de correlação dos sinais gerados no processo de mistura de quatro ondas aumenta conforme a intensidade dos feixes incidentes aumenta.pt_BR
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