تحضير ودراسة الخواص البصرية الخطية واللاخطية للوسط الفعال لليزر العشوائي == Preparation and Study a Linear and Nonlinear Optical Properties of Active Medium to Random Laser
Author name:
ميثاق مطر مهدي خلف السلطاني
Supervisor name:
جاسم محمد جاسم حسوني | ياسين حسن كاظم احمد
General topic:
Physics
Specific topic:
Laser Physics and Electro-optics
Degree:
Doctorate
University:
University of Babylon - College Of Science - Physics Department
Language:
English
University location:
Babylon
First pages:
26T1658 - p.pdf
Abstract:
يتكون الوسط الفعال لليزر العشوائي عادة من صبغة ليزرية مذابة في مذيب مناسب , بوليمر وجسيمات نانوية . استخدمت صبغة الرودامين ب Rhodamine B وصبغة ستايرل 9 م Styryl 9M الليزرية مذابتان في الكلوروفورم , بوليمر بولي مثيل ميتا اكريليت PMMA وجسيمات ثنائي اوكسيد التيتانيوم TiO2المايكروية , وجسيمات الفضة Ag , وجسيمات اوكسيد الخارصين النانوية ZnO , وجسيمات اوكسيد الحديد Fe3O4 النانوية , في تحضير الاوساط الفعالة لليزر العشوائي . درست خواص الامتصاص والفلورة الطيفية لصبغة Rhodamine B الليزرية في الايثانول مرة وفي الكلوروفورم مرة اخرى . درس تاثير نوع المذيب في الخصائص الطيفية ووجد ان مذيب الكلوروفورم هو مذيب مثالي بسبب خواص الامتصاص والفلورة المستحصلة عند استخدامها . درست الخواص الطيفية لبوليمر PMMA مذابا في الكلوروفورم وكذلك محاليل جسيمات TiO2 في الكلوروفورم بتراكيز مختلفة. درست خواص الامتصاص والفلورة الطيفية لمزيجات مختلفة بنسب مختلفة لكل من صبغة Rhodamine B الليزرية مذابة في الكلوروفورم , بوليمر PMMA وجسيمات TiO2 المايكروية , ووجد ان الجسيمات المايكروية وصبغة الليزر يعززان خصائص الامتصاص والفلورة . اضيفت جسيمات Ag , ZnO وFe3O4 النانوية الى مزيج (10 - 3 mol/l من صبغة Rhodamine B الليزرية في الكلوروفورم , 0.1 gm من بوليمر PMMA ) باوزان مختلفة .درست خواص الامتصاص والفلورة الطيفية لهذه المزيجات وقورنت مع تلك المزيجات المحضرة باستخدام صبغة Styryl 9M الليزرية . استنتج ان صبغة Rhodamine B تمتلك شدة فلورة اعلى من تلك في Styryl 9M .درست الخواص البصرية الخطية للمزيجات المحضرة اعتمادا على خصائص الامتصاص والفلورة الطيفية لهذه المزيجات . حضرت نماذج الاغشية الرقيقة لهذه المزيجات ودرست خصائص الامتصاص والفلورة الطيفية , الخواص البصرية الخطية لهذه الاغشية الرقيقة المحضرة .قيست الخواص البصرية اللاخطية لنماذج الاغشية الرقيقة باستخدام منظومة Z - scan ذات الفتحة المغلقة وذات الفتحة المفتوحة وتم الاستنتاج ان القيم العالية للوزن الجزيئي للجسيمات النانوية تزيد المقطع العرضي للاستطارة وهي السبب الرئيسي لتناقص النفاذية النسبية لهذه النماذج . تم استخدام منظومة مجهر المسح الالكتروني SEM لدراسة توزيع الجسيمات النانوية وحجم تجمعات الجسيمات النانوية العنقودية والمسافة بين تجمعين متجاورين . تم استخدام منظومة تحليل العناصر EDX لدراسة اوزان المكونات في نماذج الاغشية الرقيقة . اجريت فحوصات حيود الاشعة السينية XRD لنماذج الاغشية الرقيقة المحضرة ووجد ان الجسيمات النانوية تسبب اشارات حيود كثيفة . | The active medium for random laser is usually consists of laser dye dissolved in appropriate solvent , polymer and nanoparticles .The Rhodamine B and Styryl 9M laser dyes dissolved in chloroform , the PMMA polymer and the TiO2 microparticles , silver Ag , ZnO and Fe3O4 nanoparticles had been used in preparation of the active media for the random laser . The absorption and fluorescence spectral characteristics for the Rhodamine laser dye dissolved in ethanol in one time and in chloroform in other time . The effect of solvent type in the spectral characteristics had been studied and it is found that the chloroform solvent is the ideal one because of the highest absorption and fluorescence properties obtained when using it .The spectral properties for the PMMA polymer dissolved in chloroform and the solutions TiO2 microparticles in chloroform at different concentrations had been studied .The absorption and fluorescence spectral characteristics for the different mixtures of different concentrations of Rhodamine laser dye dissolved in chloroform ,PMMA polymer and TiO2 microparticles , had been studied and it has been found that the microparticles and the laser dye consolidate the absorption and fluorescence characteristics .The Ag , ZnO and Fe3O4 nanoparticles had been added to the mixture of (10 - 3 mol/l of Rhodamine B laser dye in chloroform ,0.1 gm of PMMA polymer ) at four different weights . The absorption and fluorescence spectral characteristics for these mixtures had been studied and compared with those mixtures prepared with the Styryl 9M laser dye .It can be concluded that the Rhodamine B has more fluorescence intensity than Styryl 9M. The linear optical properties for these prepared mixtures had been studied depending on the absorption and fluorescence spectral characteristics for these mixtures. The thin film samples of these liquid mixtures had been prepared . The nonlinear optical properties of thin film samples had been measured using Z - scan setup of closed aperture and open aperture and it can be concluded that the higher values of molecular weight of nanoparticles , increases the scattering cross - section which is the main reason to decrease the normalized transmittance for these samples. The SEM had been used to study the distribution of the nanoparticles and the size of the nanoparticles clusters and the distance between two adjacent clusters .The EDX analyzer had been used to study the weights of each component in thin film sample. The XRD had been taken for the prepared thin film samples and it can be found that the nanoparticles causes an intense diffraction signals. The absorption and fluorescence spectral characteristics , linear optical properties for these prepared thin films had been studied
