Abstract
We have measured nonlinear refractive index and nonlinear absorption coefficient of optical materials by using a far-field phase modulation technique. The phase variation of the probe beam in the nonlinear material is transformed into the spatial phase modulation in the far-field so that the spatial distribution of the optical intensity in conjunction with the computer simulation analysis can give the nonlinear optical constants. We have obtained the nonlinear refractive indices and nonlinear absorption coefficient of $CS_2$ and $BaF_2$ by fitting the experimental values and numerical simulation analysis of far-field measurements. The nonlinear refractive indices of $CS_2$ and $BaF_2$were obtained as $1.2{\times}10^{-11}$ esu and $1.0{\times}10^{-13}$ esu, respectively at 616 nm, and the nonlinear absorption coefficient of BaF$_2$as $5.0{\times}10^{-11}$cm/W at 308nm. These measured values were in good agreement with previous reports.
본 연구에서는 광학매질의 비선형 특징을 측정하기 위해, 자체집속현상을 이용하는 기존의 측정법과는 다르게, 매질을 통과한 광원의 위상섭동으로 인하여 far-field에 발생한 공간적 광장도 분포를 이용하는 far-field 위상 변조량 측정법을 사용하였다. 미선형 매질을 통과한 조사과의 위상 변화가 far-field 영역에서 나타나는 겅간적 위상 변조량을 실험적으로 측정아였고, 이를 전산시\ulcorner을 통하여 비교분석하였다. 파장 616nm, 펄스폭 106ps의 분포궤한 섹소레이저(DFDL)와 파장 308nm인 DFDL의 제2고조파를 조사광으로 사용하였고, 매질 $CS_2$와 $BaF_2$의 비선형 특성을 실험적으로 측정한후 이 값을 전산시늉값과 비교하였다. 이 실험에서 파장 616nm에 대해 $CS_2$와 $BaF_2$의 비선형 굴절률 $1.2{\times}10^{-11}$ esu와 $1.0{\times}10^{-13}$ esu를 각각 얻었고, 파장 308nm에 대해 $BaF_2$의 비선형 흡수계수 $5.0{\times}10^{-11}$cm/W를 얻었다. 이들 값은 지금까지 발표된 값들과 잘 일치한다.
