Оптическое управление и диагностика нелинейного реверсивного фотоотклика бактериородопсина

• Автор: Коклюшкин, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 185 с. : ил.

1. Обзор литературы
1.1 Оптические голографические интерферометры
1.2 Связь голографических и спектроскопических характеристик нелинейных сред
1.3 Связь наводимых изменений в показателе преломления
с изменениями в спектре поглощения
1.4 Структура и функции бактериородопсина
1.5 Использование бактериородопсина в науке и технике
1.6 Методы диагностики нелинейных сред
1.7 Запись динамических решеток в нелинейном
покрытии планарного волновода
2. Экспериментальное исследование светоиндуцированных изменений в спектре поглощения бактериородопсина Б96И
2.1 Регистрация изменений в спектре поглощения бактериородопсина, при последовательном действии излучений на длинах волн 633 и 441нм
2.2 Изменения в поглощении и в полуширинах полос поглощения, в зависимости от интенсивности возбуждающих излучений
2.3 Релаксация молекул БР И96К и точность воспроизведения исходного спектра поглощения после возбуждения
2.4 Регистрация изменений в спектре поглощения БР 096Б1, при одновременном действии излучений на длинах волн
% 633 и441нм
Выводы по главе

3. Анализ дифракционной эффективности динамических
решеток, формируемых в бактериородопсине
3.1 Использование дисперсионных соотношений Крамерса-Кронига в голографии
3.2 Расчет спектрального распределения дифракционной эффективности динамической решетки, формируемой
в БР Э96Ы
3.3 Запись-считывание динамических решеток в БР И96Ы
3.4 Определение соотношения амплитудного и фазового вкладов в дифракционную эффективность методом фазомодулированных пучков
Ф 3.5 Синтетические аналоги бактериородопсина
Выводы по главе
4. Оптически управляемая запись динамических решеток в нелинейно-оптическом покрытии планарного волновода
4.1 Расчет профиля показателя преломления
планарного волновода
4.2 Запись голограмм В и М-типа в светочувствительном покрытии планарного волновода, содержащем бактериородопсин
4.3 Оптически управляемый энергообмен интерферирующих волноводных мод
Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список цитируемой литературы
Благодарности

Развитие когерентных оптических систем связи и обработки оптической информации является бурно развивающейся областью современной оптоэлектроники. Использование в таких системах оптических голографических интерферометров (ГИ) в сочетании с методами динамической голо-графической интерферометрии представляет собой весьма перспективное направление. Принципы работы голографических интерферометров, используемых в системах связи и обработки информации, связаны в основном с оптическим гетеродинированием сигнального и опорного световых пучков и последующим преобразованием фазовой, частотной или поляри-Ф зационной модуляции в модуляцию интенсивностей на входе фотоприемника.
Серьезной проблемой при создании чувствительных интерферометров для регистрации высокочастотных сигналов фазовой модуляции (ФМ) световых пучков является обеспечение надежной работы интерферометра в реальных условиях, то есть в условиях неизбежных помех, приводящих к флуктуациям выходного сигнала. Источниками таких помех могут быть колебания оптических параметров среды на трассе распространения зондирующего пучка, медленные смещения механических элементов конструкции интерферометра - все, что обусловливает нестабильность положения рабочей точки интерферометра, определяемой средней разностью фаз между пучками [1]. Подавление таких помех может быть осуществлено с помощью адаптивных электромеханических систем стабилизации оптических длин плечей интерферометра [2]. Несмотря на значительный прогресс в создании подобных адаптивных интерферометров, позволяющих реализовать высокую чувствительность измерений малых амплитуд ультразву-* ковых вибраций, такой способ фильтрации низкочастотных помех выходного сигнала характеризуется сложностью систем электронной автопод-

результатов, представленных на рис.2.1.5 от степени световой адаптации среды.
§2.2 Изменения в поглощении и в полуширинах полос поглощения, в зависимости от интенсивности возбуждающих излучений.
По данным эксперимента, приведенных на рис.2.1.2, были получены зависимости изменения поглощения на длинах волн бЗЗнм и 441 нм от интенсивности возбуждения излучением на длине волны бЗЗнм, которые приводится на рис 2.2.1а,б. Из рис.2.2.1а следует, что максимальное уменьшение оптической плотности 0(А.) на длине волны 633 нм, составляет величину А0(633)=-0.087, при максимально возможной в эксперименте интенсивности возбуждения (~19 мВт/см2). При этом, как это следует из рис.2.2.16, на длине волны 441 нм максимальное увеличение составило ДО(441)=0.132. В относительных единицах эти изменения составляют по абсолютной величине 16.3%, для бЗЗнм и 24.1%, для 441нм, демонстрируя более сильные изменения на последней из указанных длин волн по сравнению с изменениями на длине волны возбуждения.
На рис.2.2.2а приведены результаты изменения оптической плотности на длине волны 441 нм, при возбуждении среды, на длине волны 441 нм (из данных эксперимента, приведенного на рис.2.1.4). Из этой зависимости следует, что оптическая плотность О(Х), увеличивается, и это увеличение достигает Д0(441)=0.035 или 6.5% в относительных единицах, при максимальной интенсивности возбуждения (~19 мВт/см2). Из данных рис.2.1.4, также следует, что, при возбуждении синим светом, максимальное увеличение поглощения составляет Д0(633)=0.031 или 5.6%. Эта зависимость приведена на рис. 2.2.26.