Исследование усиления и пространственно-временных флуктуаций стоксовой волны при вынужденном рассеянии света с пространственно-неоднородной накачкой

• Автор: Тренева, Елена Георгиевна
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 185 c. : ил

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

§1. Общее описание явлений ВКР и ВРМБ

§2. Вынужденное рассеяние в поле прост-ранс.твенно-однородной широкополосной накачки
§3. Вынужденное рассеяние в поле монохроматической пространственно-неоднородной накачки

§4. Вынужденное рассеяние в поле широкополосной

пространственно-неоднородной накачки

ГЛАВА II. ИССЛЕДОВАНИЕ УСИЛЕНИЯ ВКР ПРИ

ПРОСТРАНСТВЕННО-НЕОДНОРОДНОЙ НАКАЧКЕ

§1. Расчет коэффициента усиления ВКР в поле

пространственно-неоднородной накачки

§2. Выбор условий эксперимента для исследования возбуждения ВКР с монохроматической накачкой
§3. Экспериментальная установка и методика
измерений
§4. Результаты эксперимента по ВКР с монохроматической накачкой и их сопоставление с теоретическим расчётом
§5. Экспериментальная установка и методика измерений для исследования ВКР с широкополосной накачкой
§6. Результаты эксперимента и их сопоставление
с теоретическим расчётом
Глава III. ИССЛЕДОВАНИЕ ВВЕДЕННЫХ ФЛУКТУАЦИЙ
ВЫНУЖДЕННОГО РАССЕЯНИЯ СВЕТА
§1. Теоретическое рассмотрение и выбор
условий эксперимента
§2. Экспериментальная установка
§3. Экспериментальные результаты по временным (флуктуациям ВКР и их
обсуждение
§4. Экспериментальные результаты по
временным флуктуациям ВРМБ
Глава IV. ИССЛЕДОВАНИЕ КРУПНОМАСШТАБНОЙ
СТРУКТУРЫ ПОЛЯ НА ВОЛНОВОМ ФРОНТЕ ВЬШЩЕННОГО РАССЕЯНИЯ С ПРОСТРАНСТВЕННО-НЕОДНОРОДНОЙ НАКАЧКОЙ1
§1. Теоретическое описание эффекта крупномасштабной структуры и оценки условий её наблюдения
§2. Экспериментальная установка и методика
работы
§3. Результаты экспериментов по ВРЫВ в широком пучке накачки и их
обсуждение
§4. Расчёт характерного размера крупномасштабной структуры поля ВКР
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

Вынужденное комбинационное рассеяние (ВКР) и вынужденное рассеяние Мзнделыптамма-Бриллюэна (ВРМБ) относятся к числу наиболее интересных и важных в практическом отношении нелинейных оптических эффектов. Поскольку при воздействии интенсивной накачки в комбинационно-активной или ВРМБ-активной среде создаётся усиление на стоксовой частоте, то рассеянное излучение обладает всеми свойствами лазерного излучения - высокой мощностью, малой угловой расходимостью, а при узкополосной накачке и малой спектральной шириной. Это позволяет широко использовать явление ВКР, характеризующееся относительно большой величиной частотного сдвига, для преобразования частоты лазерного излучения. Комбинационные лазеры наряду со смещением частоты позволяют уменьшать угловую расходимость преобразованного излучения до дифракционного предела, увеличивая тем самым яркость светового пучка. Улучшение когерентных свойств лазерного излучения достигается также с помощью ВРМБ-прэобразования в оптическом резонаторе.
При использовании для возбуждения вынужденного рассеяния (ВР)35^ многомодовых лазеров излучение накачки является пространственно-неоднородным. ВР в поле пространственно-неоднородной накачки обладает рядом интересных особенностей, к числу которых относятся явления обращения и воспроизведения волнового фронта накачки. Обращение волнового фронта (ОВФ) при ВРМБ в настоящее время уже широко используется для целей лазерной физики и адаптивной оптики. На его основе созданы лазерные генераторы и усилители с ОВ© - зеркалами, которые позволяют получать мощное
Так как другие виды ВР в данной работе не рассматриваются, то везде под ВР мы будем понимать только ВКР и ВРМБ.

пределах от 0 до 20 по переменной X и от -10 до +10 по переменной и.Такое усечение пределов приводило к относительной ошибке не превышающей КГ®. Точность вычисления внутреннего интеграла составляла 10“®, при вторичном интегрировании по переменной оО" она снижалась до 10“^
На рис.З показаны расчитанные зависимости от М ЦРИ
различных значениях А и от А при М= для гауссовой формы частотного и углового спектров накачки.Мнимая часть

инкремента ^-1 в данном случае близка к нулю только при малых

значениях М и А. С ростом этих параметров ££■ преобретает от-рицательное значение, по абсолютной величине возрастающее до I.
для полноты картины была расчитана одна из смешанных комбинаций, когда имело прямоугольную форму, а угловое
распределение ^ (и') - гассову. Результаты расчета представлены на рис.4.
Из графиков видно, что при А —* о и М —► о усиление £ достигает уровня усиления при накачке монохроматической плоской
ВОЛНОЙ %0
Как мы видели выше (см.гл.1), в случае плоской волны широкополосной накачки важнейшим параметром, характеризующим параметрическое взаимодействие спектральных компонент, является критическая спектральная плотность интенсивности накачки ^ • В другом частном случае монохроматической пространственно-неоднородной накачки параметром, определяющим параметрическое взаимодействие угловых компонент, является критическая яркость накачки .В общем случае, когда накачка является широкополосной и пространственно-неоднородной, вместо указанных параметров выступает единый параметр - критическая плотность мощности накачки