| Resumo: |
Neste
trabalho a espectrometria de Lente Térmica foi utilizada para o estudo
do efeito de refrigeração óptica em materiais vítreos. Os experimentos
foram realizados em amostras de vidros ZBLAN e aluminosilicato de
cálcio, ambos dopados com Yb3+. Devido à observação do efeito de lente
de população durante as medidas, foi realizada uma mudança no modelo
teórico da técnica de lente térmica para contemplar tanto o efeito de
lente térmica como o de lente de população. O novo modelo permitiu uma
descrição quantitativa dos dados experimentais e possibilitou a
determinação de parâmetros não-lineares e termo-ópticos das amostras
investigadas. O método permitiu quantificar os parâmetros potência de
aquecimento e eficiência de resfriamento, fornecendo o valor de 0,4mW
para um bombeio de 200mW, e ~2%, respectivamente. Foi possível
determinar, para o vidro ZBLAN, a variação de temperatura induzida na
amostra durante o processo de refrigeração óptico, sendo obtido o valor
de (0,26 ± 0,06) K, em bom acordo com o da literatura, de 0,3 K. A
inclusão do efeito de lente de população no modelo de lente térmica
permitiu a determinação de parâmetros não-lineares como a diferença de
polarizabilidade eletrônica e o índice de refração não-linear. Os
valores calculados para os vidros ZBLAN:Yb3+ foram P = (0,6 ±
0,1)x10-26 cm3 e n2 = (1,0 ± 0,3)x10-9 cm2/W e para o vidro LSCAS:Yb3+,
P = (1,3 ± 0,2) x10-26 cm3 e n2 = (4 ± 1) x10-9 cm2/W. Estes valores
são da mesma ordem de grandeza dos encontrados na literatura para
outros materiais dopados com Yb3+, indicando que o método também pode
ser usado para se determinar parâmetros relacionados aos efeitos
não-lineares. O efeito de refrigeração óptica foi detectado na amostra
do vidro ZBLAN, e embora não tenha sido detectado no vidro
aluminosilicato de cálcio dopado com diferentes concentrações de Yb2O3,
os resultados sugerem que a redução no nível de impureza e melhoria na
qualidade óptica das amostras talvez possa resultar em refrigeração
óptica neste vidro óxido. Em conclusão, neste trabalho a espectrometria
de lente térmica foi empregada com sucesso para a detecção de
refrigeração óptica em vidros ópticos e os resultados sugerem que o
método pode ser estendido para medidas deste fenômeno em outros
materiais de interesse para aplicações tecnológicas nesta área.
Palavras chaves: Refrigeração óptica. Sólidos. Espectrometria de lente térmica.
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