Пространственная статистика частично-когерентного излучения в нелинейных случайно-неоднородных средах

• Автор: Бабиченко, Сергей Михайлович
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 190 c. : ил

ГЛАВА I. САМ0В03ДЕЙСТВИЕ СЛУЧАЙНО МОДУЛИРОВАННОГО

СВЕТОВОГО ПОЛЯ

§ 1.1. Физические явления при самовоздействии частичнокогерентного излучения в случайно-неоднородных
средах

§ 1.2. Проблема формирования излучения высокой когерентности при самовоздействии

§ 1.3. Методы исследования задач нелинейной статистической

оптики

Краткие выводы к Главе I

ГЛАВА II. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ СТАТИСТИКИ ВОЗМУЩЕНИЙ

ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

§2,1. Замкнутая система уравнений для корреляционных функций флуктуаций светового поля в нелинейной
случайно-неоднородной среде
§2.2. Решение системы уравнений для корреляционных функций флуктуаций в среде с кубичной нелинейностью. ... 37 § 2.3. Решение задачи для возмущений светового поля в
слабопоглощанцей среде
§2.4. Критерии подобия
§2.5. Уравнения для корреляционных функций флуктуаций
в активной среде
Краткие выводы к Главе II
ГЛАВА III. СТАТИСТИКА ВОЗМУЩЕНИЙ СВЕТОВОГО ПОЛЯ
В УСЛОВИЯХ САМОФОКУСИРОВКИ
§ 3.1. Флуктуации частично-когерентного излучения
в регулярной среде
§ 3.2. Пространственная когерентность флуктуаций излучения
и взаимная корреляция флуктуаций амплитуды и фазы. ... 67 § 3.3. Статистика возмущений в случайно-неоднородной
среде
§ 3.4. Корреляция флуктуаций диэлектрической проницаемости
среды и светового поля
Краткие выводы к Главе III
Глава IV. ПРОСТРАНСТВЕННАЯ СТАТИСТИКА ФЛУКТУАЦИЙ ЧАСТИЧНО-КОГЕРШТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ПРИ
НЕСТАЦИОНАРНОМ ТЕПЛОВОМ САМОВОЗДЕЙСТВИИ
§ 4.1. Развитие флуктуаций светового поля в регулярной
среде
§4.2. Трансформация в пространстве и времени радиуса корреляции флуктуаций при тепловой дефокусировке
в поглощающей регулярной среде
§ 4.3, Флуктуации светового поля в случайно-неоднородной
среде
§ 4.4. Влияние статистики падающего излучения на развитие
флуктуаций. Анализ экспериментальных результатов
Краткие выводы к Главе 1У
Глава V. ВОЗМУЩЕНИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ ПРИ УСИЛЕНИИ В УСЛОВИЯХ
САМОФОКУСИРОВКИ
§ 5.1. Уменьшение влияния ММС в двухпроходном усилителе
с ОВФ-зеркалом
§ 5.2. Угловая расходимость излучения
§ 5.3. Оптимизация компоновки элементов активной среды
усилительного модуля
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ II
ЛИТЕРАТУРА

Статистическая нелинейная оптика включает широкий круг задач, связанных с нелинейным преобразованием световых волн,распространением и генерацией излучения в реальных условиях / I /.С одной стороны это исследование влияния пространственной и временной когерентности излучения на протекание нелинейных процессов,с другой - анализ влияния нелинейных эффектов на развитие флуктуаций светового поля.
Конечное время когерентности накачки ограничивает эффективность процессов генерации гармоник,параметрического преобразования света,вынужденного комбинационного рассеяния,приводит к формированию ультракоротких импульсов света в твердотельных лазерах. Пространственные неоднородности излучения вызывают образование нитевидной структуры светового пучка в лазерных усилителях вследствие мелкомасштабной самофокусировки.
Значительный круг задач связан с изучением статистических характеристик излучения в случайно-неоднородных средах. Так, при распространении лазерного пучка в реальных условиях нерегулярности среды приводят к его случайной модуляции, на которую влияют нелинейные эффекты. В поглощающих средах - это эффекты теплового самовоздействия, пробоя, взаимодействия с частицами аэрозоля.
Учет совместного влияния флуктуаций излучения,неоднородностей среды и нелинейных эффектов на распространение световых волн представляет собой сложную проблему.
Данная работа посвящена исследованию распространения частичнокогерентного излучения в неоднородных средах в условиях самовоздействия. Анализ проводится на основе уравнений, полученных в приближении малых флуктуаций светового поля.
Структура работы такова. В Главе I приведен обзор литературы по современному состоянию исследования самовоздействия час-

го температурного поля в поглощающей среде критерием подобия является характерный масштаб температуры
Для полной характеристики задачи необходимо ввести параметр, определяющий относительный вклад начальных флуктуаций светового поля и флуктуаций диэлектрической проницаемости среды.
Запишем общее решение вида ( 2.29 ) в безразмерных переменных
5 .гь. * •
м = )£„(§>*>лф4-1^м т)

где Хх> , Хц - решения соответственно однородной и неоднородной задачи ( 2.20 ). Параметр Д/ характеризует отношение нормированной дисперсии флуктуаций диэлектрической проницаемости среды к дисперсии флуктуаций падающего излучения :

д/ ^ °£ ( 2.50г )
6 « г
В среде с кубичной нелинейностью £°на ( СИ.(2.26)), Б сре-де с тепловой нелинейностью ( см.(2.366))
К/ = 0 задача сводится к преобразованию частично-когерентного излучения в регулярной среде; значение = 0 соответствует распространению когерентного излучения в случайно-неоднородной среде; преобразованию пространственной статистики частично-когерентного излучения в случайно-неоднородной среде соответствует
К ~ I
Выражения для и , *в, 4в через независимые параметры излучения и среды приведены в Таблице 2.1.