Wide-band acoustic spectroscopy of biological material based on a laser-induced grating technique

Maznev, A. A.; McAuliffe, Daniel J.; Doukas, Apostolos G.; Nelson, Keith A.

doi:10.1016/s0301-5629(98)00191-4

Cited by 6 publications

(2 citation statements)

References 17 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…One may notice the similarity between the proposed method and the transient grating (TG) method [22][23][24][25] in which gratinglike acoustic waves are generated by two crossing light beams. Both methods are employing possible emission of coherent acoustic phonons along multiple different propagation directions.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 89%

Time-domain Brillouin scattering assisted by diffraction gratings

et al. 2018

View full text Add to dashboard Cite

Absorption of ultrashort laser pulses in a metallic grating deposited on a transparent sample launches coherent compression/dilatation acoustic pulses in directions of different orders of acoustic diffraction. Their propagation is detected by delayed laser pulses, which are also diffracted by the metallic grating, through the measurement of the transient intensity change of the first-order diffracted light. The obtained data contain multiple frequency components, which are interpreted by considering all possible angles for the Brillouin scattering of light achieved through multiplexing of the propagation directions of light and coherent sound by the metallic grating. The emitted acoustic field can be equivalently presented as a superposition of plane inhomogeneous acoustic waves, which constitute an acoustic diffraction grating for the probe light. Thus the obtained results can also be interpreted as a consequence of probe light diffraction by both metallic and acoustic gratings. The realized scheme of time-domain Brillouin scattering with metallic gratings operating in reflection mode provides access to wide range of acoustic frequencies from minimal to maximal possible values in a single experimental optical configuration for the directions of probe light incidence and scattered light detection. This is achieved by monitoring the backward and forward Brillouin scattering processes in parallel. Potential applications include measurements of the acoustic dispersion, simultaneous determination of sound velocity and optical refractive index, and evaluation of samples with a single direction of possible optical access.

show abstract

Section: Introductionmentioning

confidence: 89%

Time-domain Brillouin scattering assisted by diffraction gratings

et al. 2018

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Επιπλέον, για πολύ λεπτά φιλμ, με πάχος μικρότερο ή ίσο με το οπτικό βάθος διείσδυσης (ή βαλλιστικό), η απορροφούμενη Η/Μ ενέργεια κατανέμεται ομοιόμορφα σε όλο το πάχος του φιλμ και επομένως δεν υπάρχει χωρική διαφορά θερμοκρασίας η οποία να οδηγήσει σε διάχυση των ηλεκτρονίων. [85][86][87][88][89], ο υψηλής ανάλυσης μικροσκοπικός χαρακτηρισμός διεπιφανειών [90,91], η μελέτη των δονητικών ρυθμών νανοσωματιδίων και νανουλικών [92][93][94], η μέτρηση της ακουστικής εξασθένησης σε γυαλιά [95,96] και η μελέτη βιολογικών υλικών [97,98]. Η γένεση γιγάντιων νανοακουστικών τάσεων σε πολυστρωματικά συστήματα υλικών, έχει ήδη δημοσιευθεί, για παράδειγμα σε Au-Co bilayers, τα οποία ανιχνεύονται με συμβολομετρία πλασμονίων [99] καθώς επίσης και σε Ti:Si υλικά τα οποία ανιχνεύονται με μετρήσεις άντλησης-ελέγχου της διαφορικής ανακλαστικότητας [30].…”

Section: προκαταρκτικά πειράματα ή έλεγχος της πειραματικής διάταξηςunclassified

Μελέτη υψίσυχνων ελαστικών κυμάτων σε διαστρωματωμένα υλικά μετάλλου/πυριτίου με τη χρήση υπερβραχέων παλμών laser

Τζιανάκη¹

View full text Add to dashboard Cite

Ο σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής είναι η παραγωγή και η ανίχνευση υψίσυχνων ελαστικών κυμάτων σε διαστρωματωμένα υλικά μετάλλου/πυριτίου με τη χρήση femtosecond παλμών laser. Συγκεκριμένα, στην παρούσα μελέτη με femtosecond παλμούς laser κεντρικού μήκους κύματος λ=795nm, πραγματοποιείται μία λεπτομερής μελέτη των χαρακτηριστικών που δύναται να έχουν τα μεταλλικά υμένια ώστε να παραχθούν υψίσυχνα και ΄΄γιγαντιαία΄΄ ελαστικά κύματα τα οποία στη συνέχεια να διαδοθούν μέσα στο υπόστρωμα πυριτίου (Si). Για το σκοπό αυτό, αναπτύχθηκε πειραματική διάταξη άντλησης – ελέγχου αλλαγής ανακλαστικότητας με την οποία μελετήθηκαν δείγματα Ti/Si και Ag/Si, με διαφορετικά πάχη μεταλλικών υμενίων, καθώς και ένα θεωρητικό θερμομηχανικό μοντέλο - βασισμένο στο Διευρυμένο Μοντέλο Δύο Θερμοκρασιών - για την υποστήριξη των πειραματικών αποτελεσμάτων. Τα πειραματικά και θεωρητικά αποτελέσματα της διατριβής, συγκλίνουν στο γεγονός δημιουργίας ισχυρών και ταχέων ελαστικών κυμάτων, όταν χρησιμοποιείται Ti σαν οπτοακουστικός μετατροπέας.Επίσης, πραγματοποιείται οπτικός έλεγχος των παραγόμενων ελαστικών κυμάτων διαμέσου της χρονικής αναδιάταξης του φασματικού περιεχομένου (chirp) των femtosecond παλμών laser. Τα αποτελέσματα δείχνουν ισχυρότερα ελαστικά κύματα στην περίπτωση χρήσης παλμών laser αρνητικού chirp συγκριτικά με την περίπτωση χρήσης παλμών θετικού chirp. Επιπλέον, το θεωρητικό μοντέλο διευρύνεται ώστε να συμπεριλάβει και το chirp των υπερβραχέων παλμών laser, με τα αποτελέσματα του να συγκλίνουν με τα πειραματικά.

show abstract