Голографические дифракционные структуры для оптических систем связи на основе фотополимерных материалов

• Автор: Довольнов, Евгений Андреевич
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 194 с. : ил.

1 Голографическая запись в фотополимерных средах

1.1 Материалы для голографической записи

1.2 Голографические фотополимерные материалы (ФПМ)

1.3 Голографжческие дифракционные решетки в ФПМ

Выводы по главе

Постановка задачи

2 Пропускающие голографические дифракционные решетки (ПГДР) в поглощающих

2.1 Выражения для светового поля

2.2 Кинетические уравнения голографической записи в ФПМ

2.3 Общин внд решения задачи формирования пространственно неоднородных ПГДР
2.4 Дифракционные свойства пространственно неоднородных ПГДР
2.5 Влияние поглощения ФПМ на характеристики ПГДР

2.6 Учет импульсного характера записывающего поля и фотоиндуцированного изменения поглощения ФПМ
2.6.1 Описание процесса фотоиндуцированного изменения поглощения ФПМ
2.6.2 Этап записи ПГДР во время длительности светового импульса
2.6.3 Этап постэкспозиционного усиления ПГДР
2.6.4 Результаты численного моделирования
2.7 Самовоздействие записывающих волн при малом контрасте
2.8 Учет неоднородности амплитудно-фазового распределения записывающих
* световых пучков
2.9 Учет высших пространственных гармоник ПГДР
2.10 Самодифракция записывающих волн на высших пространственных гармониках ПГДР
2.11 Выводы по главе
3 Отражающие голографические дифракционные решетки (ОГДР) в поглощающих ФПМ
Ф 3.1 Выражения светового поля
3.2 Общий вид решения задачи формирования пространственно неоднородных ОГДР

3.3 Дифракционные свойства пространственно неоднородных ОГДР
3.4 Влияние поглощения ФПМ на характеристики ОГДР
3.5 Учет импульсного характера записывающего поля и фотоиндуцированного изменения поглощения ФПМ
3.5.1 Этап записи ОГДР во время длительности светового импульса
3.5.2 Этап постэкспозиционного усиления ОГДР
3.5.3 Результаты численного моделирования
3.6 Самовоздействие записывающих волн при малом контрасте
3.7 Учет высших пространственных гармоник
3.8 Самодиф)ракция записывающих волн на высших пространственных гармониках
ОГДР
Выводы по главе
4 Экспериментальные исследования и оптимизация характеристик фотополимерных дифракционных структур для оптических систем связи
4.1 Экспериментальные исследования записи ПГДР в фотополимерном материале НРРМ
4.1.1 Описание компьютеризированной экспериментальной установки
4.1.2 Описание программы обработки экспериментальных данных
4.1.3 Методика определения параметров на основе сопоставления экспериментальных данных с теоретической моделью
4.1.4 Непрерывная запись и постэкспозициониое усиление ПГДР
4.1.5 Влияние параметров материала и условий эксперимента на кинетику дифракционной эффективности ПГДР
4.1.6 Кинетика дифракционной эффективности ПГДР при записи импульсной последовательностью
4.2 Экспериментальные исследования кинетики записи и угловой селективности ПГДР в ФПМ на основе акриламида
4.2.1 Описание экспериментальной установки и методика определения параметров ФПМ
4.2.2 Запись и считывание ПГДР при малом контрасте
4.2.3 Определение второй пространственной гармоники ПГДР
4.2.4 Запись и считывание ПГДР пучками с неоднородным амплитудно-фазовым распределением
4.3 Оптимизация экспериментальных условий записи ПГДР и ОГДР в ФИМ
4.4 Расчет вносимых потерь ПГДР и ОГДР при использовании в качестве мультиплексора/демультиплексора
4.5 Схемотехнические решения для использованию ДС в ВОСП на основе ПОВ
4.6 Двунаправленные оптические системы передачи на полимерном оптическом волокне с ОГДР в качестве мультиплексора/демультиплексора
Выводы по главе
Заключение
Список использованных источников
Приложение 1. Акты об использовании результатов
Приложение 2. Свидетельство об отраслевой регистрации разработки «Пакет программ для расчета и оптимизации голографических дифракционных структур в фотополимерных
материалах»
Приложение 3. Рекламно-техническое описание программного обеспечения «Пакет программ для расчета и оптимизации голографических дифракционных структур в фотополимерных материалах»

меньше но сравнению с амплитудой решетки при_г~0.
Рисунок 2
Для параметра 6<=! (рис.2.4 а) пространственный профиль по глубине решетки трансформируется от спадающего к возрастающему за время записи. Это связано с изменением соотношения между временем полимеризации и временем диффузии мономера по глубине решетки. В результате диффузионные процессы мономера в областях решетки с наименьшей интенсивностью (0.5<у/(/<1) приводят в процессе записи к увеличению амплитуды решетки за счет полимеризации мономера, диффундировавшего из темных полос интерференционной картины в светлые. А в области (0<у/с]<0.5) мономер в светлых областях быстро полимернзуется и истощается, т.к. нз темных областей мономер не успевает диффундировать. Вместе с тем в темных областях интерференционной картины мономер постепенно начинает полимеризоваться, и как следствие амплитуда первой гармоники решетки уменьшается. В результате при выходе на стационарный участок записи профиль становится возрастающим по глубине решетки и по амплитуде достигает большей величины, чем в случае без затухания. Следует отметить, что данный эффект имеет место только в данной области параметра Ь, когда диффузионные процессы не дают вклада в полимеризациопные процессы записи.
В случае Ь=ГРПт> (рис.2.4 б) происходит уменьшение вклада самого полимеризационного процесса в результате уменьшения скорости полимеризации в области (0.5<у/с/<1) вызванного уменьшением интенсивностей записывающих пучков вследствие затухания. Таким образом, затухание записывающих пучков приводит к затягиванию формирования профиля в указанной пространственной области. Однако исходное соотношение времени полимеризации и времени диффузии (Тр>Т,„) приводит к тому, что в области (0 <>’/£/<0.5) мономер не истощается в светлых полосах интерференционной картины и не полимернзуется в темных, т.к. мономер успевает