Daño por laseres de capas finas sumergidas en líquidos

• Autores: Balbin Villaverde, Antonio Guillermo José
• Año de publicación: 1973
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Shazer, Larry G.
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Tres trabajos relacionados con los láseres pulsados de alta potencia, en particular el de rubi operando con pulsos gigantes, fueron llevados a cabo por el autor de esta tesis. El primer trabajo consistió en la construcción de un aislador óptico para dicho tipo de láser, basándose en el efecto Faraday. Se halló que un monocristal de ClNa y un campo magnético pulsado satisfacian las condiciones requeridas para dicho aislador. Se midió la eficiencia del mismo para un láser de rubi de alta potencia, y si bien aquella variaba conlas distintas muestras de ClNa que fueron usadas, se encontró que la aislación podia ser tan alta como-33 db y que las pérdidas por inserción eran del orden de -l,4 db. En el segundo trabajo se estudió la variación del umbral de daño de una serie de capas finas cuando éstas eran sumergidas en diferentes liquidos. Fueron probadas unicapas de TiO2, ZrO2, F2Mg y SZn, con espesores que iban desde un cuarto hasta los tres cuartos de onda, asi también como reflectores multicapas de TiO2/SiO2, ZrO2/SiO2, ZrO2/F2Mg y SZn/F4Thy una bicapa antirreflectante de TiO2/SiO2. Asimismo muchas de las muestras fueron probadas en forma invertida, es decir con el láser iluminándolas desde el lado del sustrato. Ocho liquidos fueron usados para esta experiencia: metanol, etanol, agua, formamida, benceno, nitrobenceno, disulfuro de carbono y diiodometano. Estos líquidos fueron seleccionados de acuerdo con dos diferentes criterios: el de un amplio rango de valores del indice de refracción y el de cubrir el máximo rango disponible de la constante dieléctrica a bajas frecuencias. Dos diferentes criterios fueron empleados para la determinación de los umbrales de daño, según los casos, el de "la chispa" y el LIS ( Laser-induced scatterer). Se halló que el umbral de daño de las muestras es una función del Indice de refracción de los liquidos, la que depende del material de las muestras y del espesor de las mismas. Ademas se encontró que siempre el umbral es más alto cuanto mayor es la constante dieléctrica a bajas frecuencias del liquido. Este último efecto puede ser explicado por un cambio en la barrera de potencial que existe entre el liquido y la muestra. Se hizo además un intento de correlacionar el cambio del umbral de daño con el índice de refracción de los distintos liquidos, con los correspondientes cambios en la intensidad del láser dentro del liquido, de las capas finas y del sustrato. No pudo ser hallada una relación que fuera válida en todos los casos estudiados. En el último trabajo se estudió la transmisión de una celda con vapor de iodo molecular, a diferentes temperaturas,en función de la intensidad incidente de un láser unimodo de rubi, con una máxima densidad de potencia pico del orden de 90 Mw/cm2.Se usaron dos dispositivos experimentales: en el primero de ellos se hizo pasar el haz del láser una sola vez a través de la celda, mientras que en el segundo caso lo hacía dos veces. En ambos dispositivos se usó un "pinnole", localizado en el centro del haz, para medir la intensidad transmitida. En el primer caso se halló que la transmisión aumentaba monótonamente con la intensidad incidente y de los valores experimentales se calcularon los parámetros de este absorbentesaturable, de lo cual y usando un sistema de tres niveles para la fotodisociación de la molécula de iodo, se halló un valor del tiempo medio para la recombinación de los átomos en su estado fundamental del orden de 100 nseg (dependiendo de la temperatura), el cual es mucho menor que el valor calculado por otros métodos. En el caso de un paso doble del haz a través de la celda se halló que la transmisión, después de pasar por un máximo, comenzaba a decrecer nuevamente a medida que se incrementaba aún más la intensidad del haz incidente. Se trató de explicar este efecto por una variación en la divergencia del haz causada por un cambio en el Indice de refracción del vapor, al fotodisociarse. Sin embargo no fue posible una comparación entre la experiencia y la teoria, por falta de datos.
Fil: Balbin Villaverde, Antonio Guillermo José. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.