پس از ظهور اولین لیزر یاقوت تلاش های زیادی برای گسترش وسایل حفاظت از آشکارسازها انجام شد بسیاری از وسایل برمبنای پدیده های خطی و غیر خطی اپتیکی ساخته شد. محدود سازی اپتیکی مبحث مهمی در اپتیک غیرخطی است. محدود سازهای اپتیکی موادی هستند که جذب غیرخطی قوی از خود بروز می دهند و از طرف دیگر ضریب شکست غیرخطی آنها منفی است. آستانه تخریب بالا و آستانه محدود سازی پایین از ویژگی های یک محدود ساز خوب است .دراین پایان نامه هدف مطالعه رفتار غیر خطی و محدود سازی نانو کلوئیدهای طلا و نقره است که با روش کندوسوز لیزری تهیه می شوند. نانو کلوئید های طلا و نقره در چند محلول پایه تهیه و مشخصه یابی شده اند.ضریب اثر بخشی حرارتی محلول پایه تعیین شده و از تکنیک های روبش z و مدولاسیون فضایی فاز spm برای محاسبه ضریب شکست مرتبه دوم استفاده شده است.داده های به دست آمده از این دو روش توافق خوبی دارند. سپس پاسخ غیر خطی و محدود سازی نانو کلوئید ها در تابش پیوسته ی nm 532 در محیط های میزبان مورد مطالعه قرار گرفته اند. نتایج آزمایش نشان می دهند که محدود سازی نانو کلوئید طلا در محیط الکلی بهتر از محیط آبی انجام می شود وپاسخ نمونه ی نقره در محیط آبی کمتر از نمونه ی طلا در همان محیط است. آستانه محدود سازی برای نانو کلوئید های طلا و نقره در محلول پایه آبی بدست آمده اند. از طرف دیگر پرتو دهی نانو کلویید های فلزی با لیزرتپی 532 نانومتر مورد مطالعه قرار گرفته است.کلویید های فلزی طلا و نقره که با کندو سوز لیزری و با کسر حجمی یکسان تهیه شده اند طی فرایند پرتو دهی تغییر رنگ داده و محل تشدید قله پلاسمونی آ نها به ترتیب 1 و 4 نانو متر جابجایی آبی داشته است. همچنین تباین نانوکلوئیدهای طلا 7% کاهش و از آن نقره 1% افزایش داشته است. جذب فونونی بالا توزیع اندازه را در نانوکلوئید طلا افزایش داده است. با استفاده از نظریه می تغییر ثابت دی الکتریک نانو کلوئید نقره به دست آمده است. همچنین نشان داده شده است که فرایند منجر به تکه سازی وتغییر اندازه نانو ذرات در اثر پرتودهی در این دو نمونه متفاوت بوده است. فرایند حاکم در جذب انرژی در نمونه طلا بیشتر منشا فونونی و در نمونه نقره بیشتر منشا الکترونی داشته است.

در این پروژه نانوکلوئیدهای طلا ونقره با روش شیمیایی تولید می شوند وبا استفاده از طیف سنجیمرئی-ماورای بنفش طیف جذبی نمونه ها را بررسی کرده وبا انجام آزمایش بررسی قله ودره در هر نمونه متوجه می شویم که نانوذرات کلوئیدی شکل گرفته اند. ابتدا جذب خطی نمونه ها را مورد بررسی قرارداده و جذب خطی نمونه ها را با هم مقایسه می کنیم. همچنین ویژگی های اپتیک گرمایی وغیر خطی نانوکلوئیدها با انجام آزمایش هایz-scan تعیین می شود. آزمایش z-scan دریچه باز و دریچه بسته ضرایب غیر خطی جذب و شکست به دست می آید که علامت منفی در ضریب شکست غیر خطی نانوکلوئیدها نشان دهنده این است که خود واکانونی گرمایی مهمترین مکانیزم در آزمایش های غیر خطی است. در مرحله بعد با انجام آزمایش spm بر روی این نمونه ها ابعاد الگوی پراش و تعداد فریزها را در هر مرحله شمارش و با یکدیگر مقایسه می کنیم.

در این پایان نامه معادله ی مستقل از زمان گراس-پیتافسکی را برای یک میکروتله ی مغناطیسی دایمی u-شکل، که ازآهنرباهای دایمی ساخته شده است، حل کرده و تابع موج و چگالی آن را برای اتم های 87rb به دست می آوریم و همچنین چگالی ذرات و تابع موج را برای معادله ی توماس-فرمی که حالت تعمیم یافته ی معادله ی گراس-پیتافسکی است را محاسبه و نمودارهای آن ها را رسم کرده و با نمودارهای حاصل از معادله ی گراس-پیتافسکی مقایسه می کنیم.

بررسی کمّی و کیفی غلظت گازهای گلخانه ای مانندnox ، so2 و ... موجود در جو، همواره مورد توجه پژوهشگران علوم زیستی بوده است. هنگامی که تابش های so2 و nox در اتمسفر با آب، اکسیژن و عوامل اکسیژن زا واکنش می دهند و تولید ترکیبات اسیدی می کنند؛ باران اسیدی رخ می دهد. این ترکیبات به شکل خشک (گاز و ذرات) یا مرطوب (باران، برف و مه) به زمین فرود می آیند. روش های گوناگونی جهت شناسایی و سنجش این آلاینده ها ابداع و اختراع شده است. از این میان، روشهای جذبی به دلیل سازوکار از دقت بهتری برخوردارند. بکارگیری لیزر بعنوان یک چشمه تابشی در یک سامانه طیف نگار جذبی منجر به بالا بردن حساسیت و دقت در سنجش نمونه ها خواهد شد. روش طیف نگاری فوتوآکوستیکی می تواند غلظت عناصر مختلف را از حدود چندppm تا چند ppb شناسایی و اندازه گیری کند. در این پایان نامه با دو چشمه دمش لیزر co2 و هارمونیک دوم لیزر nd:yag تأثیر فشار گازهای بافر ar و n2 بر طیف نگاری گاز no2 بررسی شده است. سپس با چشمه دمش لیزر co2 تأثیر فشار گاز بافر n2 بر طیف نگاری گاز so2 و تأثیر فشار گازهای بافر arوhe بر طیف نگاری گاز so2 مخلوط با نیتروژن مورد آزمایش قرار گرفته است. نتایج نشان می دهند که با افزایش فشار گازهای بافر ar و he و نیز افزایش غلظت گاز so2 مخلوط با نیتروژن، سیگنال فوتواکوستیک افزایش می یابد. همچنین افزایش دامنه سیگنال فوتوآکوستیک برای بافرar بیشتر از he می باشد. پاسخ های متفاوت بدست آمده برای no2 با دو منبع دمش حائز اهمیت است. در لیزر co2 افزایش دامنه سیگنال فوتوآکوستیک برای بافرar بیشتر از n2 می باشد و در هارمونیک دوم لیزر nd:yag نتایج معکوس است. به علت عدم دسترسی به کپسول گاز no امکان بررسی تأثیر فشار گازهای بافر و ترکیب آنها بر طیف نگاری گاز مزبور فراهم نبوده است.

رنگینه های آزو به عنوان یکی از بزرگترین خانواده های رنگینه های سنتزی و کارایی فراوان بسیار مورد توجه می باشند. این رنگینه ها دارای یک یا چند گروه کروموفور آزو (-n=n-) متصل به اتهمای کربن با هیبرید است. استخلاف های متصل به این گروه می تواند شامل گروه های الکترون دهنده و الکترون گیرنده مختلف مانند هیدروکسیل، آمین، بنزن، نفتالین و ... باشد. این جایگزینی ممان دوقطبی حالت تحریکی مولکول را تغییر می دهد و باعث بهبود خواص فوتوفیزیکی ماده می شود[1]. رنگینه های آزو مهمترین گروه رنگینه ها هستند، که بیشتر از %50 رنگینه های تجاری را شامل می شوند و بیش از هر گروه دیگری مورد توجه بوده است. رنگینه های آزو از قدرت رنگزایی بالائی برخوردار بوده و بسته به انتخاب نوع ساختمان دقیق مولکول میتوان رنگینه هایی با فام زرد، نارنجی، قرمز، آبی یا حتی سبز را سنتز نمود. این رنگینه ها خود از نظر ساختاری بر حسب تعداد گروههای آزو به رنگینه های مونوآزو، دیس آزو، تریس آزو و پلی آزو تقسیم میشوند [6]. ساختار مولکولی طولانی آنها و پارامترهای مرتبه بالای آنها در محیط های بلورمایع به این رنگینه ها شرایط مناسب جهت استفاده در ابزارهای نوری غیرخطی را میدهد. نتایج اخیر نشان میدهد که مواد آلی گزینه ی مناسبتری برای استفاده در کاربردهای نوری غیرخطی می باشند برای اینکه زمان پاسخدهی کوتاهتر، ضریب دی الکتریک کمتر، مشخصه پردازش و پاسخدهی غیرخطی بالاتری نسبت به جامدات غیرآلی دارند [9]. رنگینه های آزو مورد بررسی در این پروژه متصل به زنجیره های پلیمری می باشند. کروموفرهای غیرخطی میتوانند به روشهای مختلف در محیطهای میکروسکوپی آمیخته شوند. در این جا ما از اتصال کووالانسی کروموفر به انتهای یک پلیمر (زنجیره جانبی) استفاده کرده ایم. چنین ساختارهایی باعث توزیع نامتقارن بارالکتریکی و تفاوت نسبتاَ بالایی بین ممان دوقطبی حالت های پایه و برانگیخته مولکولی می شود [11]. در این پایان نامه می خواهیم اثر تجربی کر اپتیکی را روی پلیمرهای آزو خانواده سولفونامیدی با استفاده از روش جاروب – z بررسی کنیم. چون این روش علاوه بر اندازه ضریب شکست غیر خطی علامت را نیز به ما می دهد و همچنین آرایش تجربی این روش ساده تر از روش های دیگر است در نتیجه این روش را انتخاب کرده ایم. از سوی دیگر، روش جاروب – z که توسط شیخ بهایی و همکارانش ابداع شده است، یک ابزار آزمایشی استفاده شده در همه جا برای مطالعه غیر خطی های نوری در یک رده وسیعی از مواد می باشد، در سال 1989 شیخ بهایی و همکارانش [31] یک روش تک – پرتو حساس و ساده را برای اندازه گیری علامت و اندازه ی ضریب شکست غیر خطی، ، نمونه نازکی به ضخامت یک میلیمتر از ماده به کار بردند. آنها در این کار از پرتوهای لیزر و استفاده کردند. آنها در ادامه کارشان از این روش برای اندازه گیری ضریب شکست غیر خطی با استفاده از پرتوهای لیزر پالسی در طول موج استفاده کردند، در این آزمایش منحنی بدست آمده (منحنی موقعیت بر حسب تراگسیل از نمونه ) دقیقا برعکس منحنی بود [32] . و در سال 1991 از روش جاروب – z برای بررسی پاسخ غیر خطی مواد آلی استفاده کردند [33]. روش بر این واقعیت اتکا می کند که شدت نور در امتداد محورهای یک عدسی محدب تغییر می یابد و در کانون در حداکثر میزان می باشد. با حرکت دادن نمونه در طول کانون شدت وابسته به جذب به عنوان یک تغییری از عبور در سرتاسر نمونه اندازه گیری می شود. شکست غیر خطی با تغییر اندازه نقطه در صفحه یک ترکیب شناساگر روزنه محدود تعیین می گردد زیرا نمونه خودش به عنوان یک عدسی نازک با فاصله کانونی مختلف چنانچه آن در طول صفحه کانونی حرکت می کند، عمل می کند[61]. حال بستگی به این که ضریب شکست ماده غیر خطی مثبت یا منفی باشد نمونه رفتارهای متفاوتی را از خود نشان می دهد.

طیف جذبی نانو ذرات نقره با استفاده از نظریه مای شبیه سازی شده است.. این طیف برای ذرات با شعاع 1 تا 90 نانومتر در محلول آبو اتیلن گلیکول و پروپانول بررسی شده است..

در این تحقیق نانو کلوئید طلا به روش شیمیایی تهیه شده است. نمونه ها شامل نانوکلوئید طلای تهیه شده با اسید آمینه های والین‏، آسپارتیک اسید‏، آرژنین‏ و تریپتوفان‏ هستند که قله تشدید پلاسمونی آن ها به ترتیب در طول موج های 554، 528، 535 و 540 نانومتر قرار دارند که از طیف جذبی آن ها استخراج شده است. مقادیر عددی مربوط به قله پلاسمونی‏، با مقادیر گزارش شده دیگران مطابقت دارد که حکایت از تشکیل نانوکلوئید طلا در محیط های مختلف دارد. ضریب جذب خطی نیز برای نمونه های تهیه شده‏، تعیین گردید. برای بررسی اندازه نانوذرات تهیه شده از مدل سازی mie استفاده شده است. نتایج بدست آمده از مدل سازی برای نمونه آسپارتیک اسید‏، با نتایجی که از tem این نمونه تهیه شده بود مطابقت دا‎‎رد. لذا این مدل سازی برای بقیه نمونه ها بکار برده شد و اندازه نانوذرات تعیین گردید.روش جاروب ‎z روزنه بسته با روزنه هایی در اندازه های متفاوت برای ‎4 نمونه تهیه شده‏، مورد آزمایش قرار گرفت‏ و در چیدمان مربوطه از نور لیزر پیوسته ‎nm532 با توان ‎mw70 استفاده شده است. هدف از این پژوهش بررسی نوع اسید آمینه در تهیه نانوکلوئید طلا و بررسی تاثیر نوع اسیدهای آمینه در آزمایش جاروب z است. داده‎‎ ا ترسیم شده و ضریب شکست غیرخطی نانو کلوئیدهای طلای تهیه شده با اسید آمینه آسپارتیک‏، آرژنین‏، والین‏ و تریپ‎‎توفان‎‎ به ترتیب برابر مقادیر 10^-7*2.21 ،10^-7*1.85 ، 10^-7*1.36و 10^-7*1.83 هستند و علامت ضریب شکست غیرخطی نیز برای این نمونه ها منفی تعیین گردیده است. مقدار ضریب شکست غیرخطی برای نمونه تهیه شده با آسپارتیک اسید بیشتر از سه نمونه دیگر است. برای بررسی بیشتر‏‏، نمونه های دیگری با ترکیب دو اسید آمینه تهیه شد‎‎ند‏، بطوری که اسید آمینه آسپارتیک اسید در هر نمونه وجود دارد و به هر محلول یک اسید آمینه دیگر اضافه می شود. پس از انجام آزمایش جاروب ‎z مقادیر ضریب شکست غیرخطی برای این نمونه ها منفی‎‎‎‎‎‎‎‎ بدست آمد که مقادیر عددی ضریب شکست غیرخطی آن ها بزرگتر از نمونه های قبلی هستند و بیشترین مقدار مربوط به نانو کلوئید تهیه شده با اسید آمینه ترکیبی آسپارتیک اسید با گلوتامیک اسید است.

در این پایان نامه دمای بحرانی چگالش بوز-اینشتین و زمان ماندگاری چگاله را برای اتم های هیدروژ‎ن‎، لیتیم و سدیم در یک شبکه‎ی‎ مغناطیسی دایمی دوبعدی بررسی کرده ایم. این ویژگی های فیزیکی به میدان مغناطیسی خارجی، دوره ی تناوب شبکه ی مغناطیسی، تعداد اتم ها و پارامترهای دیگری بستگی دارند که برای آن ها عبارت هایی تحلیلی به دست آورده ایم. در محاسبات ما، میدان مغناطیسی خارجی برابر‎ 20گاوس است. با یک دوره‎ی تناوب 8 ‎ میکرونی و تعداد اتم های اولیه ی ‎ 10^8‎، دمای بحرانی بسیار بالای‎ ‎16‎ ‎میلی کلوین را برای هیدروژن به دست می آوریم. در چگاله های بوز-اینشتین‏، به خاطر برخوردهای سه جسمی، اتم ها می توانند از میکروتله ها خارج شوند. به همین دلیل، پس از حدود ‎ ‎100‎ ‎ ثانیه تعداد اتم ها به ‎ 10^7و دمای بحرانی به ‎ ‎5‎‎ ‎میلی کلوین کاهش می یابد. همچنین، با دوره ی تناوب ‎50‎ میکرون برای لیتیم، با شروع از 10^5اتم و دمای بحرانی ‎ 700‎ میکرو کلوین، ‎ ‎2‎ثانیه طول می کشد تا به تعداد ‎10^3‎ در دمای بحرانی پایین تر‎ ‎50‎‎ میکرو کلوین برسیم. با در نظر گرفتن یک دوره ی تناوب ‎ ‎100‎ میکرونی برای سدیم، در ‎ ‎20‎ میلی ثانیه، تعداد اتم ها و دمای بحرانی، به ترتیب، از 5*10^5و ‎ ‎35‎ میکروکلوین به 10^3و ‎ ‎5‎‎ ‎ میکروکلوین تغییر می یابند.

علیرغم تنوع و پیشرفت روز افزون سیستم های لیزر حالت جامد، هنوز هم شبیه سازی کل مجموعه و بکارگیری این اطلاعات نظری در کاربردهای عملی و نیز ایجاد ارتباط منطقی بین کل اجزای سیستم از جمله بخش های الکترونیکی و اپتیکی یکی از موضوعات مهم کاری می باشد. هدف اصلی در این پایان نامه، طراحی و ساخت کل اجزای یک لیزر nd:yag پالسی با دمش لامپی با آخرین متدهای طراحی و شبیه سازی سیستم های اپتیکی و الکترونیکی و در نظر گرفتن ملاحظاتی از جمله بازدهی بالاتر، نویز و جیتر می باشد. برای این منظور از نرم افزار زیمکس جهت طراحی کاواک و بررسی توزیع دمش در سطح مقطع میله لیزر و نیز از آخرین متدهای طراحی مدارات میکروالکترونیک از جمله یک سیستم عامل مینیمم جدید بمنظور ساخت بخش های الکترونیک، مانیتورینگ و تغذیه استفاده گردیده است.

ابتدا خواص انعکاسی، عبوری، دوپایایی و چندپایایی مربوط به یک ساختار کریستال فوتونی ابررسانای یک بعدی به نام dspc بررسی شده است. نشان داده می شود که قله های انعکاس کلی وابسته به طول موج در طیف انعکاسی کریستال مشاهده می¬شود. پهنای این قله ها با کاهش زاویه ی تابش و ضخامت ابررساناها، کاهش می یابد و موقعیت آنها را می توان با دمای سیستم کنترل کرد. با افزایش زاویه تابش، قله های انعکاس کلی، پهن تر شده تا اینکه یک دره ی بروستر مانندی راتشکیل دهند که پهنای آن را می توان با تعداد تناوب ساختار کنترل کرد. همچنین یک تیغه ی غیرخطی نوع کر بین این ساختار ساندویچ شده و رفتار دوپایایی و چندپایایی آن تحت تأثیر دما و زاویه های تابش مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. سرانجام رفتار دوپایایی نوری حاصل از میدان کاوشگر تابیده شده به یک تیغه ی دی-الکتریک آلاییده شده با مولکول های نقاط کوانتومی در حضور اثر تونل زنی بین مولکولی مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا نشان داده می شود که رفتار دوپایایی نوری به اثر تونل زنی بین مولکولی وابسته است و به راحتی به وسیله ی ولتاژ گیت قابل کنترل است. همچنین نشان داده می¬شود که نقطه ی آستانه ی دوپایایی با افزایش تونل زنی بین مولکولی و کاهش ضخامت تیغه، کاهش می یابد. فرکانس میدان کاوشگر پارامتر دیگری برای کنترل دوپایایی است. آستانه ی دوپایایی در یک تیغه ی آلاییده شده با مولکول های نقاط کوانتومی حداقل یک مرتبه ی مقداری در مقایسه با مولکول¬های نقاط کوانتومی آزاد، کوچک¬تر است. چنین روش کنترلی را می¬توان در دستگاه¬های سوئیچ¬زنی اپتیکی استفاده کرد.

چرخش مغناطو اپتیکی، دوران صفحه قطبش پرتو نور قطبیده ی خطی در طول انتشار آن از یک محیط در حضور میدان مغناطیسی استاتیک است. نور قطبیده ی خطی می تواند به دو مولفه ی قطبیده ی دایروی با دامنه های برابر و فاز مخالف تجزیه شود. منشأ فیزیکی این پدیده اختلاف بین ضرایب شکست مختلط دو مولفه ی قطبش دایروی به علت القای نا متقارن توسط میدان مغناطیسی استاتیک است. قسمت حقیقی ضریب شکست، و توصیف کننده ی پاشندگی است و قسمت موهومی ضریب شکست و جذب سیستم را بیان می کند. به دلیل رفتار متفاوتی که محیط برای دو مولفه ی قطبیده ی دایروی نشان می دهد، چرخش مغناطو اپتیکی می تواند به دلیل دوشکستی یا دورنگی اتفاق بیفتد. با اعمال میدان های لیزری قوی برخی از ویژگی های اپتیکی محیط مثل ضریب شکست و ضریب جذب تابعی از شدت نور می باشند و با افزایش شدت میدان‏، محیط پاسخ های غیرخطی به میدان خواهد داد. در این پایان نامه چرخش مغناطو اپتیکی و چرخش فارادی اپتیکی غیرخطی در سیستم های کوانتومی بررسی شده است. برای این منظور یک سیستم چهارترازی دوگانه نوع v از اتم روبیدیم سرد در نظر گرفته شده است که با اعمال چهار میدان لیزری یک گذار بسته تشکیل می شود. کنترل همدوس چرخش مغناطو اپتیکی و چرخش فارادی اپتیکی بررسی شده و نشان داده شده است در شرط تشدید چند فوتونی این پدیده ها وابسته به اختلاف فاز هستند. علاوه بر این، نتایج نشان می دهند که اعمال میدان میکروویو بر سیستم نقش سازنده ای در کنترل فازی چرخش مغناطو اپتیکی و چرخش فارادی اپتیکی دارد.

در این پروژه، الگوریتمی را برای بررسی عنبیه چشم انسان معرفی می کنیم. الگوریتم های تشخیص عنبیه در فاصله ها ی طولانی به دلیل کاربرپسندانه بودن و ایجاد یک روش اقتصادی برای شناسایی، گسترش یافته اند. الگوریتم ما، روی تشخیص مردمک متمرکز شده است؛ و با استفاده از محدوده های تخمین زده شده، مناطق دیگر را برای جستجوی فضای کارآمد حذف می کنیم. در این آزمایش 3 تصویر از هر شرکت کننده برای ثبت نام سیستم و 16 تصویر دیگر به عنوان مجموعه ای از داده ها برای تشخیص عنبیه استفاده شده است. در برخی موارد هنگامی که فرم کامل مردمک در دسترس نیست، عملکرد سیستم کاهش پیدا می کند. صحت تشخیص معمولاً توسط دو اندازه گیری، آهنگ تایید vr (verification rate) و آهنگ پذیرش نادرست far ( false acceptance rate) تعریف می شود. تصمیم نهایی روی تشخیص عنبیه توسط تبدیل هاف انجام شده است. بعد از تشخیص ناحیه عنبیه به تبدیل ناحیه دایروی به برخی از قسمت هایی که می تواند به آسانی تحلیل شود، نیاز داریم. برای این کار از تبدیل مختصات کارتزین به قطبی استفاده شده است .بعد از این بهنجارسازی یک ماتریس 10*40 بعدی خواهیم داشت که منطقه عنبیه صافی نشده را نشان می دهد. در این مرحله ماتریس، نوفه های مختلفی دارد که در مرحله پالایش حذف خواهند شد. ما از یک روش گاوسی برای ایجاد ماسک پالایشی که نقش مهمی در فرآیند تطابق دارد، استفاده می کنیم. برای استخراج ویژگی های موثر منطقه عنبیه و تطابق، از الگوریتم sift (تبدیل ویژگی مقیاس ثابت ) استفاده می کنیم. نتایج روی، {casia-v4- at distance}نرخ تایید %93 را نشان می دهند.

رنگینه های آزو به عنوان یکی از بزرگترین خانواده های رنگینه های سنتزی و کارایی فراوان بسیار مورد توجه می باشند. این رنگینه ها دارای یک یا چند گروه کروموفور آزو (-n=n-) متصل به اتهمای کربن با هیبرید است. استخلاف های متصل به این گروه می تواند شامل گروه های الکترون دهنده و الکترون گیرنده مختلف مانند هیدروکسیل، آمین، بنزن، نفتالین و ... باشد. این جایگزینی ممان دوقطبی حالت تحریکی مولکول را تغییر می دهد و باعث بهبود خواص فوتوفیزیکی ماده می شود[1]. رنگینه های آزو مهمترین گروه رنگینه ها هستند، که بیشتر از %50 رنگینه های تجاری را شامل می شوند و بیش از هر گروه دیگری مورد توجه بوده است. رنگینه های آزو از قدرت رنگزایی بالائی برخوردار بوده و بسته به انتخاب نوع ساختمان دقیق مولکول میتوان رنگینه هایی با فام زرد، نارنجی، قرمز، آبی یا حتی سبز را سنتز نمود. این رنگینه ها خود از نظر ساختاری بر حسب تعداد گروههای آزو به رنگینه های مونوآزو، دیس آزو، تریس آزو و پلی آزو تقسیم میشوند [6]. ساختار مولکولی طولانی آنها و پارامترهای مرتبه بالای آنها در محیط های بلورمایع به این رنگینه ها شرایط مناسب جهت استفاده در ابزارهای نوری غیرخطی را میدهد. نتایج اخیر نشان میدهد که مواد آلی گزینه ی مناسبتری برای استفاده در کاربردهای نوری غیرخطی می باشند برای اینکه زمان پاسخدهی کوتاهتر، ضریب دی الکتریک کمتر، مشخصه پردازش و پاسخدهی غیرخطی بالاتری نسبت به جامدات غیرآلی دارند [9]. رنگینه های آزو مورد بررسی در این پروژه متصل به زنجیره های پلیمری می باشند. کروموفرهای غیرخطی میتوانند به روشهای مختلف در محیطهای میکروسکوپی آمیخته شوند. در این جا ما از اتصال کووالانسی کروموفر به انتهای یک پلیمر (زنجیره جانبی) استفاده کرده ایم. چنین ساختارهایی باعث توزیع نامتقارن بارالکتریکی و تفاوت نسبتاَ بالایی بین ممان دوقطبی حالت های پایه و برانگیخته مولکولی می شود [11]. در این پایان نامه می خواهیم اثر تجربی کر اپتیکی را روی پلیمرهای آزو خانواده سولفونامیدی با استفاده از روش جاروب – z بررسی کنیم. چون این روش علاوه بر اندازه ضریب شکست غیر خطی علامت را نیز به ما می دهد و همچنین آرایش تجربی این روش ساده تر از روش های دیگر است در نتیجه این روش را انتخاب کرده ایم. از سوی دیگر، روش جاروب – z که توسط شیخ بهایی و همکارانش ابداع شده است، یک ابزار آزمایشی استفاده شده در همه جا برای مطالعه غیر خطی های نوری در یک رده وسیعی از مواد می باشد، در سال 1989 شیخ بهایی و همکارانش [31] یک روش تک – پرتو حساس و ساده را برای اندازه گیری علامت و اندازه ی ضریب شکست غیر خطی، ، نمونه نازکی به ضخامت یک میلیمتر از ماده به کار بردند. آنها در این کار از پرتوهای لیزر و استفاده کردند. آنها در ادامه کارشان از این روش برای اندازه گیری ضریب شکست غیر خطی با استفاده از پرتوهای لیزر پالسی در طول موج استفاده کردند، در این آزمایش منحنی بدست آمده (منحنی موقعیت بر حسب تراگسیل از نمونه ) دقیقا برعکس منحنی بود [32] . و در سال 1991 از روش جاروب – z برای بررسی پاسخ غیر خطی مواد آلی استفاده کردند [33]. روش بر این واقعیت اتکا می کند که شدت نور در امتداد محورهای یک عدسی محدب تغییر می یابد و در کانون در حداکثر میزان می باشد. با حرکت دادن نمونه در طول کانون شدت وابسته به جذب به عنوان یک تغییری از عبور در سرتاسر نمونه اندازه گیری می شود. شکست غیر خطی با تغییر اندازه نقطه در صفحه یک ترکیب شناساگر روزنه محدود تعیین می گردد زیرا نمونه خودش به عنوان یک عدسی نازک با فاصله کانونی مختلف چنانچه آن در طول صفحه کانونی حرکت می کند، عمل می کند[61]. حال بستگی به این که ضریب شکست ماده غیر خطی مثبت یا منفی باشد نمونه رفتارهای متفاوتی را از خود نشان می دهد.

دینامیک مولکولی روش کامپیوتری شناخته شده ای است که در دهه های اخیربرای شبیه سازی بلورها، شیشه ها و سیالات مورد استفاده قرار گرفته است . دراین روش معادلات دیفرانسیلی حرکت برای سیستمهای فیزیکی با تعداد ذرات محدود در ابعاد و فواصل اتمی حل می شوند.مسیر حرکت ، مختصات و سرعتهای ذرات در تمام مدت شبیه سازی به خوبی شناخته شده است . دراین شبیه سازی روش دینامیک مولکولی برای ذوب نمک kcl مورد استفاده قرار گرفته است . بااعمال شرایط مرزی دوره ای سیستم شبه بی نهایت ایجاد شده است . معادلات دیفرانسیلی با الگوریتم پرش قورباغه به معادلات گسسته تبدیل شده اند . نیروی برهمکنش بین یونها از نوع نیروی پاولینگ انتخاب شده است ، که این شکل نیرو شامل دو جمله است یکی جمله بلند برد یا جمله کولنی و دیگری جمله کوتاه برد. جمله کوتاه برد با بکارگیری تقریب نزدیکترین همسایه محاسبه شده است . در مورد جمله بلندبرد بر همکنش با تعداد زیادی از همسایه ها باید در نظر گرفته شود که از نظر وقت کامپیوتر این کار غیر عملی است . لذا برای غلبه براین مشکل از روش اوالد استفاده شده است . دراین روش جمله کولنی به دو سری همگرا یکی در فضای حقیقی و دیگری در فضای وارون تقسیم می شود . باانتخاب مناسبی از پارامتر همگرایی جمله کولنی به جملات کوتاه برد تبدیل می شود و می توان از تقریبهای مشترک برای دو جمله کوتاه برد و کولنی در شکل نیروی پاولینگ استفاده کرد . پس ازتهیه برنامه مناسب صحت آن را با محاسبه ثابت مادلونگ برای ساختمان مکعبی ساده مورد آزمایش قرار دادیم . شبیه سازی برای سیستم 64 ذره ای در حجم ثابت nm3 46ˆ2 انجام شده است . نقطه ذوب بدست آمده دراین شبیه سازی در حدود k 1300 می باشد که با مقدار تجربی قابل مقایسه است . همچنین در مقایسه با سیستم 64 ذره ای ریز بلور انرژی سیستم و گرمای نهان ذوب به مقدار فیزیکی آن نزدیکتر شده است .