Self-focusing effect on the second harmonic generation in the KDP single crystals with incorporated anatase nanoparticles

Second harmonic generation efficiency versus the TiO₂ nanoparticles concentration incorporated in the KDP single crystals was studied within picosecond range pump pulses at 1064 nm. For the first time we have obtained the frequency conversion efficiency enhancement in the KDP:TiO₂ in comparison with the KDP crystals due to the internal self-focusing effect that was observed as the pump beam spatial profile narrowing at moderate peak intensities.Досліджено залежність ефективності генерації другої гармоніки від концентрації наночастинок TiO₂, інкорпорованих у монокристалічну матрицю KDP, при збудженні пікосекундними лазерними імпульсами на довжині хвилі 1064 нм. Вперше показано підсилення ефективності перетворення частоти випромінювання у монокристалах К0Р: TiO₂ у порівнянні з KDP завдяки ефекту внутрішнього самофокусування, що про являється у звуженні просторового профілю пучка накачки при помірних інтенсивностях збудження.Исследована зависимость эффективности генерации второй гармоники от концентрации наночастиц TiO₂, инкорпорированных в монокристалличсскую матрицу KDP, при возбуждении пикосекундными лазерными импульсами на длине волны 1064 нм. Впервые показано усиление эффективности преобразования частоты излучения в монокристаллах KDP:TiO₂ по сравнению с KDP благодаря эффекту внутренней самофокусировки, который проявляется в сужении пространственного профиля пучка накачки при умеренных интенсивностях возбуждения

Optical and nonlinear optical characterization of nanostructured oxyhydroxide of aluminium

The diffusion transmittance spectra, scattering indicatrix and nonlinear optical (NLO) response within picosecond range laser pulses excitation were studied for a novel functional material - ultraporous nanostructured oxyhydroxide of aluminium (NOA). The contribution of two mechanisms of photoinduced extinction enhancement was observed at the fundamental wavelength 1064 nm of Nd:YAG laser that is similar to the NLO response of porous layers of titanium dioxide and silicon layers. The nonmonotonic behavior with photobleaching effect due to the resonance excitation of the NOA surface states was measured at the laser second harmonic wavelength. This effect can be utilized for the optical control of the states of molecules adsorbed at the NOA surface in spectroscopy and for random lasing applications.Проведено дослідження спектрів дифузного пропускання, індикатриси розсіювання та нелінійно-оптичного (НЛО) відгуку при збудженні лазерними імпульсами пікосекундного діапазону нового функціонального матеріалу - ультрапористого наноструктурованого оксигідрооксиду алюмінію (НОА). Спостерігався внесок двох механізмів фотоіндукованого зростання екстинкції на фундаментальній довжині хвилі випромінювання 1064 нм Nd:AIГ лазера, котрий є подібним до НЛО відгуку пористих шарів діоксиду титану та кремнію. На довжині хвилі другої гармоніки лазера спостерігався немонотонний характер НЛО відгуку з типовим проявом ефекту зростання пропускання внаслідок резонансного збудження поверхневих станів НОА. Виявлені ефекти можуть бути використані для керування оптичними методами станом адсорбованих на поверхні НОА молекул для спектроскопічних застосувань та для отримання випадкової лазерної генерації у середовищі, що сильно розсіює світло.Проведено исследование спектров диффузного пропускания, индикатрисы рассеяния и нелинейно-оптического (НЛО) отклика при возбуждении лазерными импульсами пикосекундного диапазона нового функционального материала - ультрапористого наноструктурированного оксигидрооксида алюминия (НОА). Наблюдался вклад двух механизмов фотоиндуцированного увеличения экстинкции на фундаментальной длине волны излучения 1064 нм Nd:АИГ лазера, который подобен НЛО отклику пористых слоев диоксида титана и кремния. На длине волны второй гармоники лазера наблюдался немонотонный характер НЛО отклика с тиmrчным проявлением эффекта увеличения пропускания вследствие резонансного возбуждеmrя поверхностных состояний НОА. Обнаруженные эффекты могут быть использованы для управления оптическими методами состоянием адсорбированных на поверхности НОА молекул для спектроскопических приложений и для получения случай:ной лазерной генерации в сильно рассеивающей среде