Влияние дисперсности наночастиц в прозрачной жидкости на пространственные характеристики четырехволнового преобразователя излучения

Влияние дисперсности наночастиц в прозрачной жидкости на пространственные характеристики четырехволнового преобразователя излучения

Автор: Ивахник В.В., Савельев М.В.

Журнал: Физика волновых процессов и радиотехнические системы @journal-pwp

Статья в выпуске: 1 т.26, 2023 года.

Бесплатный доступ

В работе исследованы пространственные характеристики четырехволнового преобразователя излучения в прозрачной гетерогенной полидисперсной среде с учетом потока наночастиц, обусловленного действием силы тяжести, при нормальном распределением частиц по размерам. Выделено три диапазона средних радиусов наночастиц (малые, промежуточные и большие), для которых характерны различные виды пространственных спектров объектной волны. Показано, что в диапазоне малых средних радиусов наночастиц рост среднеквадратичного отклонения приводит к увеличению полуширины полосы пространственных частот, вырезаемых четырехволновым преобразователем излучения из пространственного спектра объектной волны. В диапазоне промежуточных средних радиусов наночастиц рост среднеквадратичного отклонения может приводить как к увеличению, так и к уменьшению ширины вырезаемого четырехволновым преобразователем «кольца». При больших средних радиусах наночастиц изменение среднеквадратичного отклонения не влияет на пространственную селективность четырехволнового преобразователя излучения.

Еще

Четырехволновой преобразователь излучения, прозрачная среда, нормальное распределение

Короткий адрес: https://sciup.org/140297879

IDR: 140297879   |   DOI: 10.18469/1810-3189.2023.26.1.9-17

Список литературы Влияние дисперсности наночастиц в прозрачной жидкости на пространственные характеристики четырехволнового преобразователя излучения

  • Nonlinear four-wave mixing with enhanced diversity and selectivity via spin and orbital angular momentum conservation / X. Liu [et al.] // APL Photonics. 2020. Vol. 5. P. 010802. DOI: https://doi.org/10.1063/1.5130715
  • Near-ideal spontaneous photon sources in silicon quantum photonics / S. Paesani [et al.] // Nature Communications. 2020. Vol. 11. P. 2505. DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-020-16187-8
  • Creation of the maximum coherence via adiabatic passage in the four-wave mixing process of coherent anti-Stokes Raman scattering / N. Pandya [et al.] // Chemical Physics Letters. 2020. Vol. 738. P. 136763. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cplett.2019.136763
  • Four-wave-mixing microscopy reveals non-colocalisation between gold nanoparticles and fluorophore conjugates inside cells / N. Giannakopoulou [et al.] // Nanoscale. 2020. Vol. 12. P. 4622–4635. DOI: https://doi.org/10.1039/c9nr08512b
  • Stimulated thermal scattering in two-photon absorbing nanocolloids under laser radiation of nanosecond-to-picosecond pulse widths / A.I. Erokhon [et al.] // Nanomaterials. 2022. Vol. 12. P. 2567. DOI: https://doi.org/10.3390/nano12152567
  • Imaging and tracking single plasmonic nanoparticles in 3D background-free with four-wave mixing interferometry / P. Borri [et al.] // Proceedings of SPIE. 2019. Vol. 10894. P. 108940Z. DOI: https://doi.org/10.1117/12.2507618
  • Silver nanoparticle-enhanced four-wave mixing (FWM) imaging technique for visualizing sialic acid on cell membrane / Y. Geng [et al.] // Sensors and Actuators B. Chemical. 2019. Vol. 301. P. 127074. DOI: https://doi.org/10.1016/j.snb.2019.127074
  • Функция размытия точки четырехволнового преобразователя излучения в многомодовом волноводе с керровской нелинейностью / Е.В. Воробьева [и др.] // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2021. Т. 24, № 1. С. 15–21. DOI: https://doi.org/10.18469/1810-3189.2021.24.1.15-21
  • Ivanov V.I., Ivanova G.D. Non-resonance mechanisms of optical nonlinearities of aerosols // Proceedings of SPIE. 2018. Vol. 10833. P. 108331S. DOI: https://doi.org/10.1117/12.2504378
  • Spectroscopy of the nonlinear refractive index of colloidal PbSe nanocrystals / I. Moreels [et al.] // Applied Physics Letters. 2006. Vol. 89. P. 193106. DOI: https://doi.org/10.1063/1.2385658
  • Arandian A., Karimzadeh R., Faizabadi S.Y. The effect of laser wavelength and concentration on thermal nonlinear refractive index of grapheme suspensions // Nano. 2015. Vol. 10, no. 4. P. 1550053. DOI: https://doi.org/10.1142/S1793292015500538
  • Черепанов И.Н. О перераспределении примеси в коллоидных смесях // Журнал технической физики. 2018. Т. 88, № 12. С. 1763–1770. DOI: https://doi.org/10.21883/JTF.2018.12.46775.2589
  • Воюцкий С.С. Курс коллоидной химии. М.: Химия, 1975. 512 с.
  • Ивахник В.В., Савельев М.В. Нестационарное четырехволновое взаимодействие в прозрачной двухкомпонентной среде // Компьютерная оптика. 2018. Т. 42, № 2. С. 227–235. DOI: https://doi.org/10.18287/2412-6179-2018-42-2-227-235
  • Ivakhnik V.V. Savel’ev M.V. Degenerate four-wave mixing in transparent two-component medium considering spatial structure of the pump waves // Journal of Physics. Conference Series. 2016. Vol. 737. P. 012007. DOI: https://doi.org/10.1088/1742-6596/737/1/012007
  • Ивахник В.В., Савельев М.В. Пространственная селективность четырехволнового преобразователя излучения в поглощающей двухкомпонентной среде при больших коэффициентах отражения // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2018. Т. 21, № 2. С. 5–13. URL: https://journals.ssau.ru/pwp/article/view/7029/6888
  • Савельев М.В., Ивахник В.В. Пространственная селективность четырехволнового преобразователя излучения с учетом силы тяжести, действующей на растворенные в прозрачной жидкости наночастицы // Известия высших учебных заведений. Радиофизика. 2020. Т. 63, № 8. С. 694–703. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=44851030
  • Ремзов А.Д., Савельев М.В. Встречное четырехволновое взаимодействие в прозрачной суспензии наночастиц в поле тяжести Земли // Известия Российской академии наук. Серия физическая. 2021. Т. 85, № 12. С. 1770–1775. DOI: https://doi.org/10.31857/S0367676521120267
  • Ивахник В.В., Савельев М.В. Пространственная селективность четырехволнового преобразователя излучения с учетом термодиффузионного и электрострикционного механизмов нелинейности // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2013. Т. 16, № 1. С. 6–11. URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=20211855
  • Optodynamic phenomena in aggregates of polydisperse plasmonic nanoparticles / A.E. Ershov [et al.] // Applied Physics B. 2014. Vol. 115. P. 547–560. DOI: https://doi.org/10.1007/s00340-013-5636-6
  • Background-free 3D nanometric localization and sub-nm asymmetry detection of single plasmonic nanoparticles by four-wave mixing interferometry with optical vortices / G. Zoriniants [et al.] // Physical Review X. 2017. Vol. 7. P. 041022. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevX.7.041022
  • Optical nonlinearities of a high concentration of small metal particles dispersed in glass: copper and silver particles / K. Uchida [et al.] // Journal of the Optical Society of America B. 1994. Vol. 11, no. 7. P. 1236–1243. DOI: https://doi.org/10.1364/JOSAB.11.001236
  • Bloemer M.J., Haus J.W., Ashley P.R. Degenerate four-wave mixing in colloidal gold as a function of particle size // Journal of the Optical Society of America B. 1990. Vol. 7, no. 5. P. 790–795. DOI: https://doi.org/10.1364/JOSAB.7.000790
  • Альдебенева К.Н., Ивахник В.В., Савельев М.В. Влияние распределения частиц по размерам на характеристики четырехволнового преобразователя излучения в прозрачной двухкомпонентной среде // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2019. Т. 22, № 1. С. 4–9. DOI: https://doi.org/10.18469/1810-3189.2019.22.1.4-9
  • Four-wave-mixing approach to in situ detection of nanoparticles / A. Gerakis [et al.] // Physical Review Applied. 2018. Vol. 9. P. 014031. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevApplied.9.014031
  • Larsson C., Kumar S. Nonuniformities in miscible two-layer two-component thin liquid films // Physical Review Fluids. 2021. Vol. 6. P. 034004. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevFluids.6.034003
  • Sedimentation of particles by the light pressure in nanosuspension / V.K. Khe [et al.] // Proceedings of SPIE. 2017. Vol. 10466. P. 104664K. DOI: https://doi.org/10.1117/12.2288774
  • Effects of polydispersity on the glass transition dynamics of aqueous suspensions of soft spherical colloidal particles / S.K. Behera [et al.] // Physical Review Materials. 2017. Vol. 1. P. 055603. DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevMaterials.1.055603
  • Иванов В.И., Пячин С.А. Сепарация частиц в полидисперсной наносуспензии в поле лазерного излучения // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. 2021. Вып. 13. С. 146–155. DOI: https://doi.org/10.26456/pcascnn/2021.13.146
Еще
Статья научная
SciUp 2024 © 2024 ©