اثرهای برهم‌کنشی محیط احاطه کننده مولکول بر روی ویژگی‌های نوری غیرخطی مرتبه سوم

هدف از این کار تجربی، بررسی اثرهای برهم‌کنشی محیط احاطه کننده مولکول بر روی ویژگی‌های جذب غیرخطی مرتبه سوم آن است. به همین منظور رفتار غیر خطی رنگینه‌ای از خانواده گروه آزو در غلظت‌های مختلف در سه گروه مختلف از حلال‌ها با ویژگی‌های قوی دهندگی و گیرندگی پیوند هیدروژنی و تمایل ضعیف برای تشکیل پیوند هیدروژنی مورد بررسی قرار گرفت. بدین ترتیب محلول‌های حاوی رنگینه آزو با غلظت و قطبیت متفاوت در چیدمان تجربی جاروب z روزنه باز قرار گرفتند. مطابق نتایج به دست آمده، نوع فرایند جذب غیرخطی مرتبه سوم و مقادیر آن به شدت وابسته به غلظت و ویژگی‌های بر هم‌کنشی محیط احاطه کننده مولکول است. در این حالت، رفتار متضاد مشاهده شده از محلول‌های حاوی رنگینه آزو در دو غلطت متفاوت به دلیل برهم‌کنش‌های متفاوت بین مولکولی است. در این شرایط، در غلظت‌های پایین اندازه ضریب جذب غیر خطی در محیط‌هایی با دهندگی قوی پیوند هیدروژنی مانند متانول بیشترین مقدار و در غلظت‌های بالاتر، محیط‌هایی با گیرندگی قوی پیوند هیدروژنی مانند دی متیل فرمامید منجر به افزایش مقادیر ضریب جذب غیرخطی گردید.بدین ترتیب با تغییر غلظت و برهم‌کنش بین مولکولی می‌توان مقادیر و فرایند نوری جذب غیرخطی مرتبه سوم مواد نوری مورد مطالعه را کنترل کرد. در نتیجه رنگینه آزو مورد مطالعه با ویژگی‌های جذب اشباع و اشباع معکوس قابل کنترل می‌تواند نقش مهمی در طراحی ادوات نوری بازی کند.

interactional effects of molecular surrounding environment on the third order nonlinear optical properties

the aim of this experimental study is investigating the interactional effects of molecular surrounding environment on its third order nonlinear optical properties. in this case, the nonlinear behavior of an azo dye in different concentrations of three various groups of solvents with strong hydrogen bond donor and acceptor ability and weak tendency for formation of hydrogen bonds  was investigated. therefore, azo dye solutions with different polarity and concentrations were placed in open aperture zscan setup. according to the results, value of nonlinear absorption coefficients and type of involved third order nonlinear absorption phenomena depend on the concentration and intractional properties of molecular surrounding environment. in this case, the opposite behavior of azo dye solutions in two different concentrations are related to different molecular interactions.under this condition, in low concentrations, the nonlinear absorption coefficients indicate high value in environments with strong hydrogen bond donor ability such as methanol. in high concentrations, environments with strong hydrogen bond acceptor ability such as dmf lead to increasing the nonlinear absorption coefficients. therefore, by changing the concentration and molecular interactions, controlling the nonlinear behavior of optical material is possible. therfore, the investigated azo dye with controllable saturable and reverse saturable absorption properties can play an important role in designing optical devices.