March 28, 2012

CLOSED-FORM MARKER FRINGE FORMULAS FOR POLED POLYMER THIN FILMS IN MULTILAYER STRUCTURES


"Closed-form Maker fringe formulas for poled polymer thin films in multilayer structures". D. H. Park, W. N. Herman. OPTICS EXPRESS 20, 173 (2012). DOI: 10.1364/OE.20.000173

We report new closed-form expressions for Maker fringes of anisotropic and absorbing poled polymer thin films in multilayer structures that include back reflections of both fundamental and second-harmonic waves. The expressions, based on boundary conditions at each interface, can be applied to multilayer structures containing a buffer and a transparent conducting oxide layer, which might enhance multiple reflections of fundamental and second-harmonic waves inside a nonlinear thin film layer. This formulation facilitates Maker fringe analysis for a sample containing additional multilayer structures on either side of a poled polymer thin film. Experimental data and numerical simulations are given to indicate the importance of inclusion of such a reflective layer in analyses for reliable characterization of second-harmonic tensor elements.

Se reportan nuevas expresiones cerradas para las franjas de Maker de estructuras multicapa de películas delgadas de polímeros polarizados, absorbentes y anisotrópicos; las expresiones consideran las retroreflexiones tanto de la onda fundamental como de la onda de segundo armónico. Las expresiones consideran las condiciones de frontera en cada interfaz y pueden aplicarse a estructuras multicapa que contienen separadores transparentes de óxidos conductores, lo cual puede aumentar las reflexiones múltiples de las ondas fundamental y de segundo armónico dentro de una capa de película delgada no lineal. Esta formulación facilita el análisis de franjas de Maker para muestras que contienen estructuras multicapa adicionales en cada lado de la película delgada de polímero polarizado. Se muestran datos  experimentales y simulaciones numéricas que indican la importancia de incluir capas reflectoras en análisis para la caracterización confiable de los elementos del tensor de segundo armónico. 

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