Временная и спектральная структура вынужденного комбинационного рассеяния света в переходном и нестационарном режимах

• Автор: Ефимов, Юрий Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 139 с. : ил

Оглавление:
1. Введение
2. Глава 1 Обзор литературы.
3. Глава 2. Тонкая структура обратного ВКР в сжатом водороде
в режиме релаксационных осцилляций.
2.1 Анализ условий появления тонкой структуры спектра.
2.2 Экспериментальная схема.
2.3 Результаты экспериментов.
2.4 Выводы
4. Глава 3. Статистические свойства спектра вынужденного комбинационного рассеяния в кальците.
3.1. Анализ статистической модели излучения ВКР.
3.2. Экспериментальные условия.
3.3. Результаты эксперимента.
3.4. Численное моделирование.
3.5. Выводы.
5. Глава 4. Зарождение и развитие квантово-флуктуационных спектральных мод.
4.1 Зарождение и развитие квантово-флуктуационных спектральных мод в осцилляциях обратного вынужденного комбинационного рассеяния.
4.2 Временная динамика тонкой структуры спектров ВРМБ в СС14.
4.3 Спектрально-временной анализ переходных процессов в интерферометре Фабри-Перо.
6. Глава 5. Спектры ВКР при фемтосекундной накачке.
5.1. Экспериментальные условия.
5.2. Экспериментальные результаты.

5.3 Численное моделирование и анализ.
5.4. Выводы.
Глава 6. Сверхрегеративное ВКР усиление фемтосекундных импульсов в сжатом водороде.
6.1. Экспериментальные условия.
6.2. Результаты эксперимента.
6.3. Численное моделирование и анализ.
6.4. Выводы.
Заключение.
Литература.

Введение.
Введение.
Актуальность темы. Вынужденное комбинационное рассеяние (ВКР) широко применяется для дискретной перестройки частоты лазерных источников и для генерации и усиления когерентного непрерывного излучения, а также коротких и сверхкоротких лазерных импульсов, позволяет управлять спектральными и временными параметрами выходного излучения. При возбуждении большинства комбинационноактивных сред короткими и сверхкороткими оптическими импульсами процессы ВКР становятся нестационарными. Локальная нестационарность определяется соотношением длительности импульса накачки тимп и времени дефазировки молекул Т2 и становится существенной при т„мп<М Т2, где М«25...30 - пороговый инкремент ВКР. Волновая нестационарность обусловлена дисперсией среды и становится заметной при фемтосекундных длительностях импульсов накачки. Локальная и волновая нестационарность вызывает амплитудную и фазовую модуляцию взаимодействующих волн, что приводит к нарушению когерентности излучения и к изменению их спектра. Получение предельно когерентного излучения со спектром ограниченным длительностью светового импульса является одной из основных задач лазерной физики. Спектральные и временные характеристики излучения ВКР несут большую информацию, как о процессах рассеяния, так и о свойствах комбинационно-активной среды и важны с точки зрения практических и научных приложений. На момент постановки задач диссертационной работы не были определены условия генерации предельно когерентных стоксовых импульсов для нестационарного и переходного режимов ВКР, а также влияние релаксационных осцилляций на спектральную структуру излучения

приблизительно соответствовала полуширине рассчитанного по (2.4) спектра (рис. 2.4), что отмечалось и ранее в работе [23]. По-скольку значения средних интервалов между компонентами тонкой структуры спектра стоксового излучения при этом сохранялись, то глубина провалов между ними в спектральном распределении возрастала, достигая в отдельных случаях 90%.
Таким образом, результаты экспериментов свидетельствуют об определенной связи контраста релаксационных осцилляций с числом компонентов и глубиной провалов в спектральном распределении обратного стоксового излучения, однако для выяснения причин и характера такой связи необходимо проведение более детальных исследований.
2.4 Выводы
Экспериментальные данные и результаты анализа показывают, что при обратном ВКР в сжатом водороде при переходе от режима компрессии к режиму релаксационных осцилляций возникает тонкая структура спектра, обусловленная сбоями фазы затравочного спонтанного рассеяния, из которого формируется отраженный стоксовый импульс. Получение отраженных стоксовых импульсов без тонкой структуры спектра возможно в режиме ВКР компрессии и вблизи порога рассеяния в режиме релаксационных осцилляций, причем максимальная длительность спектрально ограниченных стоксовых импульсов может достигать теоретического предела.
Таким образом, при ВКР компрессии возможно получение предельно когерентных стоксовых импульсов, что может быть полезным для задач получения мощных субнано- и пикосекундных импульсов без