J. Physique Lett. 46, 181-187 (1985)
DOI: 10.1051/jphyslet:01985004605018100

Giant optical non-linearities of critical micro-emulsions

E. Freysz¹, M. Afifi¹, A. Ducasse¹, B. Pouligny² et J.R. Lalanne<sup>2

1</sup>  Centre de Physique Moléculaire Optique et Hertzienne, Université de Bordeaux I, 33405 Talence Cedex, France
²  Centre de Recherche Paul Pascal, CNRS, 33405 Talence Cedex, France

Abstract
Self-focusing of a cw laser beam in a micro-emulsion has been demonstrated and analysed. Giant optical non-linearities of this novel non-linear medium are reported. The non-linear index n2 deduced from the threshold power for self-focusing is found to increase divergently when approaching a critical point (n 2 ≳ 10-8 cm2 W-1). This divergence is related to the critical behaviour of the osmotic compressibility of the medium.

Résumé
L'autofocalisation d'un faisceau laser continu dans une micro-émulsion a été mise en évidence et analysée. Elle révèle une non-linéarité optique géante de ce matériau non-linéaire original. Les mesures de puissance seuil d'autofocalisation conduisent à des valeurs d'indice non-linéaire n 2, qui divergent lorsque l'on se rapproche d'un point critique ( n2 ≳ 10-8 cm2 W-1). Cette divergence est directement liée au comportement critique de la compressibilité osmotique du milieu.

PACS
4265J - Beam trapping, self focusing, thermal blooming, and related effects.
8270K - Emulsions and suspensions.

Key words
emulsions -- optical self focusing -- osmosis -- critical microemulsions -- giant optical nonlinearities -- self focusing threshold power -- CW laser beam -- nonlinear index -- critical divergence -- electrostriction -- osmotic compressibility