Особенности анизотропной дифракции света на упругих волнах в кристаллах ниобата лития

• Автор: Юлаев, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 141 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Г лава 1. Анализ состояния теории и практики использования анизотропной дифракции света на упругих волнах в кристаллах (обзор)
1.1. Метод векторных диаграмм и его применение в частных задачах анизотропной дифракции Брэгга на упругих волнах
1.2. Метод связанных волн в теории анизотропной дифракции света на упругих волнах в кристаллах

1.3. Экспериментальное исследование анизотропной дифракции света на упругих волнах

1.3.1. Анизотропные АО фильтры

Модификации неколлинеарных АО фильтров

Модификации коллинеарных АОФ

1.3.2. Анизотропные АО дефлекторы

Глава 2. Квазиортогональное анизотропное акустооптическое взаимодействие Дефлекторы света и устройства обработки радиосигналов
2.1. Оптимальные варианты АО взаимодействия для осуществления широкополосной анизотропной дифракции света в условиях точного синхронизма
2.2. Экспериментальное исследование эффективной широкополосной дифракции света на продольных волнах в кристалле ниобата лития
Глава 3. Коллинеарное анизотропное акустооптическое взаимодействие на продольных упругих волнах в ниобате лития
3.1. Эффекты «невзаимности» коллинеарной дифракции
3.2. Эффекты амплитудной модуляции света при коллинеарном движении света и двух встречных упругих волн в одноосных кристаллах
3.3. Анализ угловых характеристик и эффективности взаимодействия коллинеарной анизотропной дифракции света
3.4. Оптические управляемые фильтры на продольных волнах

3.4.1. АО коллинеарный фильтр на бегущих акустических волнах вдоль х
оси ниобата лития. Экспериментальное исследование невзаимных
эффектов
3.4.2. АО коллинеарные фильтры на стоячей акустической волне вдоль я: оси ниобата лития. Экспериментальное исследование гармонической
модуляции света
Глава 4. Особенности анизотропного акустооптического взаимодействия на сдвиговых упругих волнах в ниобате лития
4.1. Анализ угловых характеристик и эффективности взаимодействия
4.2. Оптический управляемый фильтр на поперечных упругих волнах
Заключение
Список литературы
Список публикаций автора
Введение
Актуальность темы исследования
Под акустооптическим взаимодействием обычно понимается дифракция света на упругих волнах, распространяющихся в прозрачной фогоупругой среде, и оно характеризуется в общем случае изменением направления распространения оптического излучения, его поляризации и частоты колебаний. Физическая сущность такого эффекта заключается в изменении оптических свойств среды (диэлектрической проницаемости, показателя преломления вещества) под действием возникающих в условиях волнового движения механических напряжений и деформаций [1-3]. Так, например, гармоническая акустическая волна, распространяясь в упругооптической среде, создает периодическое возмущение показателя преломления, образуя тем самым физический объект, сходный с дифракционной решеткой. Световое излучение, проходя сквозь такую возмущенную структуру, испытывает дифракцию. Кроме этого, распространение упругих волн в среде служит причиной изменения частоты дифрагированного света благодаря эффекту Доплера от коллективного вклада, происходящего при переизлучении света каждым возмущенным звуковой волной элементом среды. Различают Раман-Натовский и Брэгговский режим дифракций. Первый режим дифракции связан с фазовой модуляцией падающего света, при этом он характеризуется одновременно несколькими дифракционными максимумами и происходит на относительно низких частотах звука и на небольшой длине акустооптического взаимодействия. Брэгговской дифракции света помимо фазовой модуляции свойственна в большей степени амплитудной модуляции излучения. Угловой спектр такого акустооптического взаимодействия состоит только из одного дифракционного максимума, что имеет место на относительно высоких акустических частотах и больших длинах взаимодействия. Дифракцию света, происходящую со сменной поляризации дифрагированного оптического излучения, принято называть анизотропной, в то время как в случае сохранения

Система уравнений (1.1.20) при использовании переменных э и гэ преобразуется к виду:
ЭЕ. 6. ЭЕ . О . к. У.
—-Lcos— + —— S1I1 — = —J Е, X
дэ 2 дг]э 2 4«[ cos/j
-7[M1cos(&4-7,)+Acos(+y2)]& -У [ AHi sin+y, )-Д*2 sin(+72 )]г)э
х е г А в z z

(1.2.27)
<ЗЁ, 0-, ЭЁ2 . вэ . к2У т-—~ cos
д£э 2 Эт1э 2 4п2 cos
ji&k cos(>+y, )+Ak2cos(e-+y2)£,3 У [М, sin+y, )-М2 sin(+y2 )]rj3
X е
Вторая альтернативная форма уравнений связанных волн, т.е. уравнения (1.2.26) и (1.2.27) позволяют увидеть частные решения, одно из которых зависит только от £э, а другое от tj3. При этом система (1.2.27) разбивается на две системы. Первая из них имеет вид:
Щсоэ = -у-Ml E2e~2jAk’
d3 2 4rij cosyj

-cos
2 4n cosy.
10 Q
где Ah' = —[Akj cos(-J e у,)+ Ak2 cos(+ y2)J,

Akj sin( + 7,; = .vw(- + y2)
Вторая система выглядит несколько иначе:
Lsin = -у I1*1 E2e2j дт]э 2 4щ cos
-sin = j kx Eie2jAk’, drj3 2 4«, cos 7,
(1.2.28)
(1.2.29)