استفاده از روش زد-اسكن در تعيين خواص اپتيكي غيرخطي نانوذرات WO3 سنتز شده به روش ليزري

Nonlinear Optical Properties of Laser-Synthesized WO3 Nanoparticles Determined by Z-Scan Technique

در اين مقاله، سنتز نانوذرات WO3 به روش كندوپاش ليزري يك صفحه تنگستن خالص غوطه ور در آب گزارش مي شود. به اين منظور، هماهنگ اول يك ليزر Q-Switched Nd:YAG در شارهاي ليزري J/cm2 23، 18، 13 به كار رفته است. روش هاي ميكروسكوپي الكتروني عبوري (TEM) و پراكندگي نور ديناميكي (DLS) نشان مي دهند كه با افزايش شار ليزري، اندازه ميانگين ذرات افزايش مي يابد. آناليز زد-اسكن براي تعيين ضريب شكست غيرخطي، ضريب جذب غيرخطي و پذيرفتاري غيرخطي مرتبه سوم انجام مي شود. يافته شد كه نانوذرات خودواگرا كننده WO3 مي تواند براي عملكرد محدود كننده اپتيكي از طريق كاهش آستانه تحديد در نظر گرفته شود. از اين گذشته، نمونه هاي تهيه شده در شارهاي ليزري بالاتر به دليل اندازه ذره بزرگتر و متعاقباً جذب غيرخطي بيشتر كاربرد پذيرتر هستند.

In this paper, synthesis of WO3 nanoparticles (NPs) by laser ablation of a pure tungsten plate immersed in water is reported. For this purpose, the first harmonic of a Q-Switched Nd:YAG laser is utilized at 13, 18, 23 J/cm2 laser fluences. Transmission electron microscopy (TEM) and dynamic light scattering (DLS) techniques show that by increasing the laser fluence, the average particle size of the samples increases. Z-scan analysis is carried out to determine the nonlinear refraction index, nonlinear absorption coefficient and third-order nonlinear susceptibility. It is found that self-defocuser WO3 NPs can be considered for optical limiting performance through limiting threshold reduction. Furthermore, the specimens prepared at higher laser fluences are more applicable due to the larger particle size and more nonlinear absorption, consequently.