The holographic method for diagnostics of nanoparticles in dense nanosuspensions

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The efficiency of the recording dynamic holograms in dispersed liquid-phase media with a high concentration of nanoparticles is analyzed. The optical nonlinearity of the medium is due to the electrostriction forces acting on the particles of the dispersed phase in a gradient light field. Mass transfer is considered in the case of suprathermal radiation intensities, when the light-induced change in the concentration of nanoparticles is greater than the initial one and reaches saturation. It is shown that at high levels of the radiation intensity, the recording of a dynamic hologram is carried out in a significantly nonlinear mode, when the phase lattice becomes non-sinusoidal. At the same time, the amplitude of the first harmonic increases sharply with increasing intensity, which makes it possible to achieve a significant increase in the efficiency of the hologram recording. The results obtained are relevant for dynamic holography of dispersed liquid-phase media, as well as for optical diagnostics of such media.

About the authors

Valery I. Ivanov

Far Eastern State Transport University

Email: valivi@mail.ru
Dr. Sc., Professor, Department of Physics and Theoretical Mechanics

Artiom V. Myagotin

Far Eastern State Transport University

Senior Lecturer, Department of Physics and Theoretical Mechanics

References

  1. Lee, W. Nonlinear optical response of colloidal suspensions / R. El-Ganainy, D. Christodoulides, K. Dholakia, E. Wright // Optics Express. - 2009. - V. 17. - I. 12. - P. 10277-10289. doi: 10.1364/OE.17.010277.
  2. Ivanov, V. A thermal lens response of the two components liquid in a thin him cell / V. Ivanov, G. Ivanova // Journal of Physics: Conference Series, International Conference of Young Scientists and Specialists "Optics-2015", 12-16 October 2015, St. Petersburg, Russia. - 2016. - V. 735. - Art. № 012037. - 4 p. doi: 10.1088/1742-6596/735/1/012037.
  3. Vicary, L. Pump-probe detection of optical nonlinearity in water-in-oil microemulsion // Philosophical Magazine B. - 2002. - V. 82. - I. 4. - P. 447-452. doi: 10.1080/13642810208223133.
  4. Ivanov, V.I. Thermal lens response in the two-component liquid layer / V.I. Ivanov, G.D. Ivanova, V.K. Khe // Proceedings of the SPIE. - 2015. - V. 9680. - Art. № 968042. - 4 p. doi: 10.1117/12.2205722.
  5. Ivanov, V.I. The concentration mechanisms of cubic nonlinearity in dispersive media / V.I. Ivanov, G.D. Ivanova, S.I. Kirjushina, A.V. Mjagotin // Journal of Physics: Conference Series, International Conference of Young Scientists and Specialists "Optics-2015", 12-16 October 2015, St. Petersburg, Russia. - 2016. - V. 735. -Art. № 012013. - 4 p. doi: 10.1088/1742-6596/735/1/012013.
  6. Pai, C. Non-linear optical studies of colloidal nanofluids / C. Pai, M. Shalini, P. Agnel et al. // International Journal of Chemical and Physical Sciences. - 2014. - V. 3. - №. 5. - P. 44-51.
  7. Myagotin, A.V. Transient gratings in the transparent nanoliquid / A.V. Myagotin, V.I. Ivanov, G.D. Ivanova // Proceedings of the SPIE. - 2017. - V. 10176. - Art. № 101761Z. - 6 p. doi: 10.1117/12.2268272.
  8. Pai, C. Nonlinear and magneto-optical effects in magnetic nanofluids / C. Pai, H. Muthurajan, N. Momin, M. Shalini, S. Radha // ScienceJet. - 2015. - V. 4. - Art. № 114. - 6 p.
  9. El-Ganainy, R. Optical beam instabilities in nonlinear nanosuspensions // R. El-Ganainy, D.N. Christodoulides, Z.H. Musslimani et al. // Optics Letters. - 2007. - V. 32. - I. 21. - P. 3185-3187. doi: 10.1364/OL.32.003185.
  10. Pobegalov, G. Low-power optical bistability and hysteresis in the laser system with absorbing nanosuspension / G. Pobegalov, P. Agruzov, I. Ilichev, A. Shamray // Optics Letters. - 2014. - V. 39. - I. 9. - P. 2819-2822. doi: 10.1364/OL.39.002819.
  11. El-Ganainy, R. Soliton dynamics and self-induced transparency in nonlinear nanosuspensions / R. El-Ganainy, D.N. Christodoulides, C. Rotschild, M. Segev // Optics Express. - 2007. - V. 15. - I. 16. - P. 10207-10218. doi: 10.1364/OE.15.010207.
  12. Kelly, T.S. Guiding and nonlinear coupling of light in plasmonic nanosuspensions / T.S. Kelly, Y.-X. Ren, A. Samadi et al. // Optics Letters. - 2016. - V. 41. - I. 16. - P. 3817-3820. doi: 10.1364/OL.41.003817.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».