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Estudo de propriedades ópticas não-lineares de cristal líquido dopado com corante em função da temperatura.; Studies of non-linear optical properties of dye doped liquid crystal in function of the temperature.

Esteves, Jacinto da Silva
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 11/08/2000 PT
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77.63434%
Com o objetivo de estudar os efeitos provocados pela adição de um corante em um cristal líquido termotrópico (CL), pesquisamos neste trabalho a influência da temperatura na reorientação das moléculas deste composto, bem como o índice de refração e a absorção não-linear, devido à presença de um campo eletromagnético. O CL estudado apresenta a reorientação de suas moléculas na presença de luz polarizada. Esta reorientação se deve à polarização provocada pelo campo eletromagnético da luz incidente nas moléculas do CL. O torque, que ocasiona tal reorientação, é denominado torque óptico Gammaopt. Quando estes CLs são dopados com determinados corantes, o campo incidente também interage com o corante, induzindo assim dipolos elétricos. Estes dipolos, por sua vez, interagem com as moléculas do CL provocando nelas um torque adicional Gammadye. Este torque adicional é proporcional ao torque óptico Gammadye = eta Gammaopt, onde eta é uma característica do corante denominado de fator de amplificação do torque óptico e depende da temperatura em que a amostra se encontra. A principal ferramenta do nosso estudo é a técnica de varredura z e, é através dela, que observamos a influência da temperatura nos efeitos não-lineares...

Dispositivos baseados no preenchimento de fibras de cristal fotônico por líquidos e materiais nanoestruturados; Devices based on the filling of photonic crystal fibers by liquids and nanostructured materials

Santos, Alexandre Bozolan dos
Fonte: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP Publicador: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 17/04/2012 PT
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67.62864%
Esta tese descreve a demonstração experimental de dispositivos baseados em fibras de cristal fotônico (PCFs), que aproveitam a flexibilidade estrutural oferecida pela matriz de capilares que compõe a seção reta da fibra, de forma a preencher estes capilares com líquidos e materiais nanoestruturados. Para o caso de materiais nanoestruturados, uma vez preenchida a fibra, os materiais nela inseridos interagem eficientemente com a luz guiada. Essa arquitetura diferenciada em relação às fibras ópticas convencionais abre novas perspectivas no desenvolvimento de aplicações como óptica não-linear e sensoriamento. PCFs de núcleo líquido, por outro lado, impõe dificuldades para a implementação de dispositivos práticos, devido às altas taxas de evaporação dos líquidos inseridos. Por esta razão, foi desenvolvida uma nova técnica para vedar seletivamente ambas as faces externas do núcleo líquido de uma PCF, utilizando um polímero curável. Estes tampões poliméricos evitam a evaporação, causando um impacto mínimo no guiamento da luz, tornando o dispositivo usável por semanas. Esta nova técnica de vedação foi empregada em um experimento para a geração de supercontínuo em uma PCF com núcleo de água destilada...

Instrumentação e estudo de lasers de corante e aplicações em óptica não-linear

Silvania Felix Pereira
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 25/01/1985 PT
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Este trabalho procura discutir vários problemas relacionados com a área de lasers, espectroscopia e óptica não-linear. Iniciamos com um estudo de lasers de nitrogênio, que é uma fonte muito útil em espectroscopia. Descrevemos e apresentamos as características e resultados dos testes de várias montagens da mini-lasers de nitrogênio construídos no nosso laboratório. O segundo capitulo .é dedicado aos corantes e lasers de corantes. Discutimos as propriedades e características de várias classes de corantes, e mostramos vários espectros de absorção e emissão de fluorescência obtidos no laboratório. Mostramos também vários sistemas de laser de corante bombeados com laser de nitrogênio, com resultados experimentais de nossos testes. No ultimo capitulo descrevemos uma aplicação de nosso laser de corante com amplificador de corante no campo de óptica não-linear; analisamos especificamente uma experiência de mistura de ondas num corante saturável. Apresentamos uma teoria não perturbativa de criação de "redes transientes" e comparamos com nossos resultados experimentais; In this work, we discuss several related topics in the area of lasers, spectroscopy and non-linear optics. We begin with a study of Nitrogen lasers...

Modelagem da propagação não linear em fibras ópticas : sistemas de transmissão de dados e amplificadores paramétricos; Modeling non linear propagation in optical fibers : data transmission systems and optical parametric amplifiers

Andres Anibal Rieznik
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Tese de Doutorado Formato: application/pdf
Publicado em 31/03/2008 PT
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Apresentamos métodos para a otimização das simulações da propagação não linear da luz em fibras ópticas a través do Método de Split-Step Fourier (SSFM). Os dois efeitos considerados na modelagem da propagação são a dispersão e o efeito Kerr instantâneo. Estudamos tanto as equações acopladas considerando os dois modos principais de polarização quanto as equações escalares, estas últimas aplicáveis em situações em que o campo pode ser considerado um escalar, como em fibras isotrópicas com todos os campos linearmente polarizados e paralelos. Mostramos que o método que propomos para resolver as equações escalares é ordens de grandeza mais rápido do que outros métodos apresentados recentemente na literatura científica na modelagem de sistemas de transmissão de dados. No caso das equações acopladas, mostramos que o método proposto fornece resultados acurados na modelagem de amplificadores paramétricos e o utilizamos para validar um modelo analítico de seis ondas que nós mesmos desenvolvemos. Também utilizamos o método proposto para as equações acopladas para estudar o impacto das variações aleatórias da birrefringência sobre o ganho de amplificadores paramétricos, mostrando a importância da modelagem realista destas flutuações. Todos os códigos desenvolvidos são disponibilizados e distribuídos sob uma licença do tipo de software livre através de um portal criado na internet especialmente para esse fim.; We introduce optimized models and algorithms for the simulation of non linear propagation in optical fibers using the split-step Fourier Method (SSFM). Dispersion and the Kerr effect are the two main effects considered in the simulations. We study the coupled equations...

Microscopias de óptica não linear : fluorescência excitada por absorção de dois fótons, geração de segundo harmônico e geração de terceiro harmônico; Non linear optical microscopies : two photon excited fluorescence, second harmonic generation and third harmonic generation

Vitor Bianchin Pelegati
Fonte: Biblioteca Digital da Unicamp Publicador: Biblioteca Digital da Unicamp
Tipo: Dissertação de Mestrado Formato: application/pdf
Publicado em 21/12/2010 PT
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68.095547%
Biologia celular é um novo mundo promissor com enorme impacto social, econômico e na saúde. Organismos vivos são capazes de, produzir a própria energia a partir da luz do sol, se reproduzir, de se auto-reparar, sinalizar e navegar por sinais bioquímicos, biomecânicos, luminosos, térmicos, e outros, e produzir materiais à temperatura ambiente. As possibilidades abertas por essa área incluem, desde bactérias e protozoários usados para destruir células de câncer, regeneração de órgãos inteiros, produção de etanol a partir de algas, e outros. Entretanto, para o entendimento da biologia em seu nível mais profundo, ferramentas de observação não destrutivas fazem-se necessária para seguir os processos celulares durante seu tempo de vida. A óptica tem a única onda não destrutiva capaz de fornecer informações em tempo real com suficiente resolução espacial de eventos acontecendo internamente à célula. Ademais, porque feixes de luz não colidem, a óptica permite a integração de diferentes técnicas capazes de reunir informações simultâneas de processos celulares. Óptica não linear é especialmente adequada para tal, pois não requer marcação ou processamentos especiais de amostras que poderiam destruir...

Synthesis and electrochemical studies of organometallic cobalt(III) complexes with substituted benzonitrile chromophores: NMR spectroscopic data as a probe on the second-order non-linear optical properties

Mendes, Paulo J.
Fonte: Elsevier Publicador: Elsevier
Tipo: Artigo de Revista Científica
ENG
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77.336025%
The family of organometallic Co(III) benzonitrile derivatives of general formula [CoCp(dppe)(p-NCR)][PF6]2 (R=C6H4NMe2, C6H4NH2, C6H4OMe, C6H4C6H5, C6H5, C6H4C6H4NO2 and C6H4NO2) have been synthesized. Spectroscopic and electrochemical data were analyzed in order to evaluate the extent of electronic coupling between the organometallic fragment and the nitrile ligands. An attempt of correlation between NMR spectroscopic data and the second-order non-linear optical properties is presented, based on this work and available published data for related η5-monocyclopentadienyliron, ruthenium and nickel complexes.

Síntese de compostos derivados de ferro(II) com potenciais propriedades em óptica não linear

Teixeira, António Paulo da Silva
Fonte: Universidade de Évora Publicador: Universidade de Évora
Tipo: Tese de Doutorado
POR
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57.554326%
A óptica Não Linear (NLO) é uma área da óptica que estuda as interacções de campos electromagnéticos intensos da luz com a matéria para obter uma radiação emitida com novas características. A sua importância tecnológica tem impulsionado a investigação nesta área conduzindo ao design e síntese de novos materiais. Nesta tese apresenta-se a síntese e caracterização de compostos organometálicos derivados de ferro(II), coordenados ᶯ5 a um anel de ciclopentadienilo ou de indenilo; a síntese e caracterização, bem como a determinação das propriedades de óptica não linear, de compostos octaédricos de ferro(II), e também a síntese e caracterização de novos ligandos orgânicos utilizados para coordenar ao átomo de ferro(II). No Capítulo 1 faz-se uma breve introdução ao fenómeno de não linearidade óptica, aos principais efeitos e técnicas da determinação das propriedades de óptica não linear, bem como aos requisitos electrónicos e estruturais que as moléculas e os materiais devem apresentar para poderem apresentar interesse tecnológico. Faz-se ainda uma breve apresentação dos principais grupos de compostos já estudados nesta área de investigação. No Capítulo 2 apresenta-se a síntese e caracterização de novos ligandos orgânicos...

Multimodal non-linear optical imaging for label-free differentiation of lung cancerous lesions from normal and desmoplastic tissues

Xu, Xiaoyun; Cheng, Jie; Thrall, Michael J.; Liu, Zhengfan; Wang, Xi; Wong, Stephen T.C.
Fonte: Optical Society of America Publicador: Optical Society of America
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em 15/11/2013 EN
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67.614136%
Lung carcinoma is the leading cause of cancer-related death in the United States, and non-small cell carcinoma accounts for 85% of all lung cancer cases. One major characteristic of non-small cell carcinoma is the appearance of desmoplasia and deposition of dense extracellular collagen around the tumor. The desmoplastic response provides a radiologic target but may impair sampling during traditional image-guided needle biopsy and is difficult to differentiate from normal tissues using single label free imaging modality; for translational purposes, label-free techniques provide a more promising route to clinics. We thus investigated the potential of using multimodal, label free optical microscopy that incorporates Coherent Anti-Stokes Raman Scattering (CARS), Two-Photon Excited AutoFluorescence (TPEAF), and Second Harmonic Generation (SHG) techniques for differentiating lung cancer from normal and desmoplastic tissues. Lung tissue samples from patients were imaged using CARS, TPEAF, and SHG for comparison and showed that the combination of the three non-linear optics techniques is essential for attaining reliable differentiation. These images also illustrated good pathological correlation with hematoxylin and eosin (H&E) stained sections from the same tissue samples. Automated image analysis algorithms were developed for quantitative segmentation and feature extraction to enable lung tissue differentiation. Our results indicate that coupled with automated morphology analysis...

Quantum Optics and the Quantum Jump Technique for Lossy and Non-Orthogonal Systems

Doutre, Sean
Fonte: Quens University Publicador: Quens University
Tipo: Tese de Doutorado
EN; EN
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68.073193%
In this thesis I develop a formalism for analyzing quantum optics in photonic crystal slab cavities which may be coupled, lossy, and non-orthogonal. Using a tight-binding approximation I find classical coupled-cavity quasimodes which overlap in space and frequency. These classical modes are used to develop a multiphoton basis for quantum optics with non-orthogonal photon states. I develop creation and annihilation operators with a novel commutation relation as a consequence of the nonorthogonality of the quasimodes. With these operators the effective Hamiltonian, number operator, electric field operator and quadrature operators are obtained. The quantum jump technique is applied to handle the effects of loss. This technique is compared with the master equation, and conditions for the quantum jump technique being preferable are described. The quantum jump technique is implemented numerically, allowing for time-dependent linear and X(2) non-linear pumping. I use a combination of analytic results and characteristic functions to examine the evolution of coherent and squeezed states in a single lossy quasimode. The analysis is then extended to two nonorthogonal quasimodes. States are investigated using reduced characteristic functions.; Thesis (Master...

The quantum optical description of three experiments involving non-linear optics using a graphical method

Ataman, Stefan
Fonte: Universidade Cornell Publicador: Universidade Cornell
Tipo: Artigo de Revista Científica
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67.691133%
In this paper we describe and thoroughly discuss three reported experiments in quantum optics (QO) involving interferometers and non-linear crystals. We show that by using a graphical method and an over-simplified model of the parametric down-conversion process, we arrive to explain all the important results reported in the respective papers. Indistinguishability is discussed in the case of separable/non-separable (i.e. entangled) quantum systems and our interpretation is sometimes at variance with the one given by the authors reporting the experiments.; Comment: 6 pages, 6 figures

Non-linear optomechanical measurement of mechanical motion

Brawley, G. A.; Vanner, M. R.; Larsen, P. E.; Schmid, S.; Boisen, A.; Bowen, W. P.
Fonte: Universidade Cornell Publicador: Universidade Cornell
Tipo: Artigo de Revista Científica
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57.83764%
Precision measurement of non-linear observables is an important goal in all facets of quantum optics. This allows measurement-based non-classical state preparation, which has been applied to great success in various physical systems, and provides a route for quantum information processing with otherwise linear interactions. In cavity optomechanics much progress has been made using linear interactions and measurement, but observation of non-linear mechanical degrees-of-freedom remains outstanding. Here we report the observation of displacement-squared thermal motion of a micro-mechanical resonator by exploiting the intrinsic non-linearity of the radiation pressure interaction. Using this measurement we generate bimodal mechanical states of motion with separations and feature sizes well below 100~pm. Future improvements to this approach will allow the preparation of quantum superposition states, which can be used to experimentally explore collapse models of the wavefunction and the potential for mechanical-resonator-based quantum information and metrology applications.; Comment: 8 pages, 4 figures, significantly expanded outlook, supplementary information available on request

Retarded Electromagnetic Interaction and the Origin of Non-linear Phenomena in Optics

Xiaochun, Mei
Fonte: Universidade Cornell Publicador: Universidade Cornell
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em 28/10/2002
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58.095903%
The non-linear relation between electric polarization and electric field strength is achieved through introducing the retarded electromagnetic interactions between classical charge particles. The result agrees with the phenomenological theory in current non-linear optics, means that the non-linear phenomena in optics come from the retarded electromagnetic interaction between charged particles. The result slao shows that that most of non-linear phenomenon in optics violate symmetry of time reversal.; Comment: latex 5 pages

Retarded Electromagnetic Interaction and Origin of Non-linear Phenomena in Ferroelectrics, Ferromagnetics and Optics

Xiaochun, Mei
Fonte: Universidade Cornell Publicador: Universidade Cornell
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em 14/02/2003
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57.758325%
The non-linear relations between polarization strength and electric field strength for ferroelectrics, as well as magnetization strength and magnetic field strength for ferromagnetics, can be achieved by introducing retarded electromagnetic interactions. The electric and magnetic hysteretic loops, as well as polarization and magnetization curves, can be described well based on soft mode theory in the alternating electromagnetic fields of low and medium frequencies. The fundamental phenomenological formula in non-linear optics can also be obtained in high frequency fields. The results show that all of these non-linear phenomena originate from retarded electromagnetic interaction.; Comment: 14 pages, 8 figures

Completely integrable models of non-linear optics

Maimistov, Andrei
Fonte: Universidade Cornell Publicador: Universidade Cornell
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em 21/12/2000
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68.0548%
The models of the non-linear optics in which solitons were appeared are considered. These models are of paramount importance in studies of non-linear wave phenomena. The classical examples of phenomena of this kind are the self-focusing, self-induced transparency, and parametric interaction of three waves. At the present time there are a number of the theories based on completely integrable systems of equations, which are both generations of the original known models and new ones. The modified Korteweg-de Vries equation, the non- linear Schrodinger equation, the derivative non-linear Schrodinger equation, Sine-Gordon equation, the reduced Maxwell-Bloch equation, Hirota equation, the principal chiral field equations, and the equations of massive Thirring model are gradually putting together a list of soliton equations, which are usually to be found in non-linear optics theory.; Comment: Latex, 17 pages, no figures, submitted to Pramana J

Nanofiber Fabry-Perot microresonator for non-linear optics and cavity quantum electrodynamics

Wuttke, C.; Becker, M.; Brückner, S.; Rothhardt, M.; Rauschenbeutel, A.
Fonte: Universidade Cornell Publicador: Universidade Cornell
Tipo: Artigo de Revista Científica
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77.61085%
We experimentally realize a Fabry-Perot-type optical microresonator near the cesium D2 line wavelength based on a tapered optical fiber, equipped with two fiber Bragg gratings which enclose a sub-wavelength diameter waist. Owing to the very low taper losses, the finesse of the resonator reaches F = 86 while the on-resonance transmission is T = 11 %. The characteristics of our resonator fulfill the requirements of non-linear optics and cavity quantum electrodynamics in the strong coupling regime. In combination with its demonstrated ease of use and its advantageous mode geometry, it thus opens a realm of applications.; Comment: 4 pages, 3 figures

Retarded Interaction of Electromagnetic field and Symmetry Violation of Time Reversal in Non-linear Optics

Xiaochun, Mei
Fonte: Universidade Cornell Publicador: Universidade Cornell
Tipo: Artigo de Revista Científica
Publicado em 19/04/2008
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67.801113%
Based on Document (1), by considering the retarded interaction of radiation fields, the third order transition probabilities of stimulated radiations and absorptions of light are calculated. The revised formulas of nonlinear polarizations are provided. The results show that that the general processes of non-linear optics violate time reversal symmetry. The phenomena of non-linear optics violating time reversal symmetry just as sum frequency, double frequency, different frequencies, double stable states, self-focusing and self-defocusing, echo phenomena, as well as optical self-transparence and self absorptions and so on are analyzed.

Pulse shape effects on photon-photon interactions in non-linear optical quantum gates

Hofmann, Holger F.; Nishitani, Hitoshi
Fonte: Universidade Cornell Publicador: Universidade Cornell
Tipo: Artigo de Revista Científica
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57.52903%
Ideally, strong non-linearities could be used to implement quantum gates for photonic qubits by well controlled two photon interactions. However, the dependence of the non-linear interaction on frequency and time makes it difficult to preserve a coherent pulse shape that could justify a single mode model for the time-frequency degree of freedom of the photons. In this paper, we analyze the problem of temporal multi-mode effects by considering the pulse shape of the average output field obtained from a coherent input pulse. It is shown that a significant part of the two photon state transformation can be derived from this semi-classical description of the optical non-linearity. The effect of a non-linear system on a two photon state can then be determined from the density matrix dynamics of the coherently driven system using input-output theory. As an example, the resonant non-linearity of a single two level atom is characterized. The results indicate that the most efficient non-linear effect may not be the widely studied single mode phase shift, but the transfer of one of the photons to an orthogonal mode distinguished by its temporal and spectral properties.; Comment: 11 pages, including 5 figures and 1 table; improved figures and additional discussion on relation to entangled two photon wavefunctions dynamics. Final version for publication in Phys. Rev. A

Influence of the absorption grating on the diffraction efficiency in thick photovoltaic media in transmission geometry under non linear regimes

Cervantes,L.M.; Zúñiga,A.; Magaña,L.F.; Murillo,J.G.
Fonte: Sociedad Mexicana de Física Publicador: Sociedad Mexicana de Física
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/08/2010 EN
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77.336025%
With simultaneous phase and absorption gratings, we calculated the contribution of the absorption grating to the total diffraction efficiency in thick samples (≈ 1 cm) of iron doped LiNbO3. We considered transmission geometry, with an applied field of 5 kV/cm. First we solved numerically the set of partial, non linear, material rate differential equations. These solutions were used to calculate the energy exchange in two wave mixing. We solved numerically the beam coupling equations along sample thickness, for different values of grating period. For the used value of iron doping, we found that the contribution of the absorption grating is less than 0.02% of the total value of the diffraction efficiency.

Optimization of the gain in non-uniform gratings in a Bi12SiO20 crystal considering the variation of fringe period, optical activity and polarization angles in a strong non-linear regime

González,G; Zúñiga,A; Magaña,L.F
Fonte: Sociedad Mexicana de Física Publicador: Sociedad Mexicana de Física
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/12/2008 EN
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77.4189%
We solved numerically the set of non-linear differential material rate differential equations, and using these solutions, we include the non-uniformity of the grating and of the magnitude and phase of light modulation along a sample thickness to calculate self-consistently the energy exchange in two-wave mixing. We optimize the gain, considering strong nonlinear conditions, variation of fringe period, optical activity, birefringence, absorption, polarization angle, applied fields and two crystal orientations: the grating vector parallel and perpendicular to the face [001] Under these conditions there is a complex relationship among all these parameters, and the prediction of the conditions for the optimum value of the gain is not simple We report the optimal sample thickness for different situations We obtained a maximum gain of 5.2.

Optimization of the diffraction efficiency in non-uniform gratings in sillenite crystals (Bi12SiO20 and Bi12TiO2) considering the variation of fringe period, optical activity and polarization angles in a strong non-linear regime

González,G; Zúñiga,A; Magaña,F
Fonte: Sociedad Mexicana de Física Publicador: Sociedad Mexicana de Física
Tipo: Artigo de Revista Científica Formato: text/html
Publicado em 01/02/2009 EN
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67.27545%
We included the non-uniformity of the grating and of the magnitude and phase of light modulation throughout the sample thickness to optimize the diffraction efficiency. The variation of fringe period, optical activity, birefringence, absorption of light, and polarization angle were considered. We studied strong nonlinear conditions and two crystal orientations one is with the grating vector parallel to the face [001] and the other is with the grating vector perpendicular to the same face. We included applied fields there is a complex relationship among all these parameters, and the prediction of the conditions for the optimum value of the diffraction efficiency is complicated. We report the optimal sample thickness for different situations, considering two wavelengths for reading: green (532 nm) and red (632 nm).