Efeitos de campo eletrico e medidas de frequencias em lasers moleculares

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

1994

RESUMO

Esta tese relata os experimentos realizados no campo da espectroscopia de alta resolução na região do infravermelho longínquo (IVL ~ 1 - 10 THz). Radiação laser nesta região foi gerada por moléculas do tipo metanol (CH3OH) através da excitação óptica. Para isso, construímos lasers de CO2 em guia de onda como fonte de excitação e cavidades do tipo Fabry-Perot como ressonadores lasers IVL. Identificamos novas emissões laser IVL na faixa de 63 mm a 2615 mm todas caracterizadas segundo o comprimento de onda, offset da transição de absorção, polarização e intensidade relativas e pressão ótima de trabalho. Estudamos também, o comportamento destas emissões na presença de campo elétrico uniforme usando cavidade IVL híbrida e celas fotoacústicas com eletrodos. Observamos aumento da intensidade de particulares emissões (até 6 vezes) para campos de até 100 V/cm seguido de queda para campos maiores. Este aumento é explicado pelo efeito Hanle Não-Linear e permite avaliar a largura de linha homogênea, inomogênea e o parâmetro de saturação da transição envolvida. Em campos maiores, observamos o desdobramento da emissão em dois pacotes próximos formados pelas componentes Stark. Estas informações adicionais permitiram checar propostas de indentificação de níveis. Realizamos ainda, pela primeira vez no Brasil, medidas diretas de frequências de linhas laser IVL através da técnica heterodina com reprodutibilidade de 2 partes em 107. Esta técnica consiste em misturar linhas lasers IVL através de um elemento não linear que gera um sinal de batimento possível de ser observado e medido em um analisador de espectro. As linhas possuem frequências próximas sendo uma previamente conhecida e a outra a determinar. Neste experimento, utilizamos o diodo de contato de ponta do tipo Metal-Isolante-Metal ( MIM) como elemento misturador e gerador de harmônicos. Após checar o sistema experimental realizamos medidas de novas frequências na faixa de 600 GHz a 1850 GHz. Os experimentos realizados possibilitaram informações complementares para o melhor entendimento espectroscópico de moléculas laser ativas além de capacitar o laboratório a realizar novas medidas de frequência de linhas IVL de interesse metrológico

ASSUNTO(S)

espectroscopia de infravermelho eletronica quantica laser espectroscopia de laser

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