We observed and studied diffraction rings generated in an Acid Orange 10 dye doped Polyacrylamide gel (AO10: PAA gel) using cw visible laser beam. The number of rings increases almost exponentially with increasing input power and concentration of the samples. The refractive index change, ∆n, effective nonlinear refractive index, n2, variation of thermo-optic coefficient ,dn/dT, figure of merit ,W, and thermal figure of merit ,H, are found to be 0.004788 , 10-5 cm2/Watt, 1.01×10-4 1/oC, 13.7 and 0.45×10-4 respectively. The effective nonlinear refractive index, n2, was determined based on the observed number of rings. This large nonlinearity is attributed to a thermal effect. Theoretical diffraction patterns that agree well with experimental one are generated using a wave theory.

في هذا البحث لاحظنا ودرسنا حلقات الحيود في هلام البولي أكريل أميد المشوب بصبغة الحمض البرتقالي العاشر باستخدام حزمة ليزر مرئية مستمرة . زاد عدد الحلقات بشكل اسي تقريبا مع زيادة كل من قدرة الدخل لحزمة الليزروتركيز الصبغة في الهلام . لقد تم حساب التغير في معامل الانكسار(0.004788 =∆n) ومعامل الانكسار اللاخطي (=10-5 cm2/Watt 2n) وتغير المعامل الحراري البصري(1.01×10-4 1/oC = dn/dT) ومعامل الاداء (W=13.7) وكذلك معامل الاداء الحراري (H = 0.45×10-4 ( . تم حساب قيم معامل الانكسار اللاخطي اعتمادا على عدد الحلقات الناتجة بفعل الحيود الذاتي لحزمة الليزر المار عبر الهلام . ان قيم المعاملات البصرية اللاخطية العالية تعزى الى التاثيرات الناتجة بفعل تسخين العينة نتيجة امتصاص حزمة الليزر المستمر مما يولد تاثيرا حراريا موضعيا يعمل على ظهور حلقات الحيود الذاتي في المادة قيد الدراسة . لقد تمت محاكات النتائج العملية نظريا مستندين الى انموذج نظري ينتج حلقات حيود استنادا الى نظرية الموجة.

Nonlinearity --- Thermal effect --- Wave theory

In this work the nonlinear dynamics of Vertical Cavity Surface Emitting Laser (VCSEL) is studied. The rate equations describing VCSEL dynamics are solved numerically. The simulation shows that the directly modulated VCSEL output power and its modulation response are sensitive to the injection current, the modulation signal amplitude and frequency. The study proves that VCSEL dynamics is strongly affected by the variation of temperature.

درس في هذا العمل الحركيات اللاخطية لليزر شبه الموصل ذي التجويف الشاقولي والباعثة للضوء سطحيا. تم حل معادلات الحركة التي تصف هذا الليزر عدديا. أظهرت المحاكاة أن قدرة خرج الليزر المضمن وكذلك استجابته للتضمين تكون حساسة لتيار الحقن, سعة أشارة التضمين والتردد المضمن. أثبتت الدراسة أن حركيا ت هذا الليزر تتأثر بشدة عند تغيير درجة الحرارة.

VCSEL --- semiconductor laser --- frequency modulation --- thermal effect

Experimental study of transient response for different load ratio (0.3, 0.4, 0.5, and 1.0)wt% of Multi-Walled Carbon Nano-Tubes (MWCNTs) reinforced matrix of composite in addition to woven carbon fiber. Thermal Low Velocity Impact (TLVI) apparatus have been designed to meet the different testing conditions. The effect of transient vibration by impact loading on simply supported curved composite shell with and without thermal condition has been studied experimentally. An improvement occurred in settling time about 62.0% at increased of weight ratio reinforcement up to 1.0wt% of MWCNTs, and under thermal condition the settling time reduced about 44.0%. The results showed that the material which be selected under thermal condition must be include the weighed ratio 0.4wt% because all the specimens reinforced with the mentioned weighted ratios of MWCNTs failed under thermal test except those that containing 0.4wt% and these results enhanced by other results such as the Differential Scanning Calorimetry (DSC). In addition to the passivity of the composite shell structure due to reinforcement by woven carbon fiber and MWCNTs, active double integral of sliding mode controller (SMC) is used with piezoelectric components. The results indicated that an important improvement in transient response at maximum over shoot of the middle surface point about (95.8%) and (50%) in settling time, with SMC the specimens reach the steady state at short time.

MWCNTs --- HSDT --- impact of shell under thermal effect --- Active-Passive control --- SMC.