Динамическая голография в условиях оптического резонанса

• Автор: Штырков, Евгений Иванович
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 42 c. : ил

Актуальность работы. Проблема нелинейного взаимодействия света с веществами является Еесьма важной как с точки зрения познания природы такого взаимодействия, так и для использования его в динамической голографии для записи, восстановления и преобразования волновых полей со сложной пространственно временной структурой. Интерес к динамической голографии обусловлен возможностью ее применения в различных областях науки и техники, например, для оперативной обработки информации, формирования мощных лазерных пучков на основе обращения волновых фронтов, измерения различных характеристик материалов и т.д. Быстродействие этих методов определяется временами релаксации среды, применяемой для записи голограмм, а чувствительность зависит от характера нелинейного взаимодействия.С этой точки зрения большой интерес представляют проводимые в данной работе исследования взаимодействия в условиях оптического резонанса, когда приобретают важное значение параметрические процессы, которые протекают при умеренных мощностях накачки, но подчиняются тем же закономерностям, что и нелинейные оптические явления. В процессе выполнения работы была поставлена цель - разработать физические основы резонансной динамической голографии на базе исследования свойств пространственных решеток, индуцируемых в твердых телах светом в условиях оптического резонанса, в том числе в системах с фазовой памятью.
Положения.выЙосимые на защиту.
1. Обоснование возможности формирования динамических голограмм при пространственной модуляции разности населенностей уровней в средах с одноквантовыми резонансами, результаты исследования взаимодействия света с такими голограммами, их применение для изучения релаксации возбужденных состояний атомов.
2. Теоретическое и экспериментальное доказательство принципиально новой возможности создания устойчивой интерференционной картины в веществах с фазовой памятью при помощи полностью разнесенных во времени пучков света.
3. Разработка на базе формализма оптических уравнений Блоха теории динамической голографии в средах с фазовой памятью, основанной на интерференций сулерпозиционных состояний атомов.
4. Обнаружение и детальное исследование явления обращения волновых фронтов света со сдвигом во времени.
5. Теоретическое и экспериментальное исследование возможности применения динамических голограмм в средах с фазовой памятью

для записи и восстановления информации о временных характеристиках формирующих голограмму пучков, для управления пространственно-временной структурой световых полей и для измерения спектроскопических параметров атомных переходов.
Практическая ценность работы. Проведенное в диссертации исследование служит основой нового научного направления в нелинейной оптике и голографии и существенно расширяет представления о нелинейном взаимодействии света с атомными когерентными ансамблями. Новый более общий подход к решению класса интер-ферометрических ! задач, в том числе голографических, основанный на учете фазовой памяти регистрирующей среды, значительно раздвигает возможности теории и техники интерферометрий и связанных с ней исследований. Методы измерения параметров атомных переходов, разработанные на основе светоиндуцированных решеток, обладают высокой чувствительностью и разрешением. Способ преобразования волновых фронтов света динамическими резонансными голограммами найдет применение в системах оперативной оптической обработки информации и при создании оптических вычислительных машин
Личный вклад. В диссертации изложены результаты работ, которые были выполнены автором лично и в соавторстве. В работах, включенных в диссертацию, автор являлся инициатором ( выдвигал идею, ставил задачу, намечал пути решения), разрабатывал методики исследования, участвовал в проведении теоретических расчетов и экспериментов, проводил обобщение на основе анализа результатов.
Публикации. Исследования в области голографии и нелинейной оптики, проводимые автором с 1966 года, нашли свое отражение в 112 публикациях и 17 авторских свидетельствах.Из них около 40 работ посвящены новому перспективному направлению "Лазерный отжиг полупроводников",а 50 работ голографии,из которых 25 использованы автором в диссертации, представляемой здесь в форме научного доклада. В разные годы основные результаты работы докладывались автором на Международных и Всесоюзных конференциях по голографий (Тбилиси 1972, Киев 1975, Ульяновск 1978), нелинейной оптике (Кишинев 1970, Тбилиси 1976, Новосибирск 1979, Киев 1980), радиоспектроскопии (Казань 1976, Краснодар 1979), световому эхо (Казань 1981), по лазерам и их применени-