Сходящиеся пучки лучей при наблюдении конической рефракции и оптической гармоники

• Автор: Сенин, Павел Владимирович
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Хабаровск
• Количество страниц: 102 с. : ил.

Глава 1. Сходящиеся пучки лучей в оптике
1.1. Отражение и преломление оптических лучей в анизотропных средах
1.2. Коноскопический метод в оптике
1.3. Гауссовы и бесселевы пучки излучения
1.4. Коническая рефракция в сходящихся пучках лучей
1.5. Векторные взаимодействия световых волн при генерации второй оптической гармоники
1.6. Регистрация углового распределения интенсивности в пучках излучения. Регистрирующие среды
Выводы
Глава II. Экспериментальные установки. Световые пучки
2.1. Экспериментальные установки
2.2. Отражение световых лучей от тоскопараллельной кристаллической тастинки
2.3. Гауссовы и Бесселевы пучки излучения
2.4. Коноскопические фигуры в отраженных от экрана лучах
Выводы
Глава III. Генерация второй оптической гармоники при нарушенных условиях фазового синхронизма
3.1. Теневая оптическая гармоника на частоте 2со
3.2. Генерация второй оптической гармоники цилиндрически сходящимися пучками излучения
3.3. Коническая рефракция на частоте второй оптической гармоники
3.4. Переход через фазовый синхронизм на частоте второй оптической гармоники
Выводы
Глава IV. Коническая рефракция пучков излучения
4.1. Теневая коническая рефракция
4.1.1. Теневое двулучепреломление
4.1.2. Теневые двулучепреломления со сходящимся пучком лучей
4.1.3. Теневая коническая рефракция в сходящихся пучках излучения
4.2. Взаимное влияние внутренней и внешней конической рефракции
4.3. Поляризационная структура сходящихся пучков излучения
Выводы
Заключение
Список литературы
Развитие современной вычислительной и лазерной техники позволяет реализовывать достаточно сложные и точные эксперименты в области нелинейных свойств оптических кристаллов.
Новые научные результаты являются основой конструирования оптических современных приборов. Оптические средства хранения информации доминируют на рынке современных компьютерных технологий. Их развитие и применение имеет огромное научное и прикладное значение. Это одна из причин, которой обусловлена актуальность научных исследований в области нелинейных свойств оптических кристаллов.
Сходящиеся и расходящиеся пучки лучей используются практически в любом оптическом приборе. В ряде случаев, особенно при использовании в устройствах элементов из анизотропных кристаллов, возникают характерные особенности, связанные с распространением лучей в направлениях, отличных от оптических осей. В случае использования двуосных кристаллов, наоборот, в направлении оптической оси возникает явление конической рефракции и в полной мере проявляются векторные взаимодействия световых волн. Дополнительной особенностью в оптике и в нелинейной оптике является возможность наблюдения ряда оптических эффектов в виде теневых картин.
Законы преломления и отражения в кристаллах приобретают большое своеобразие по сравнению с изотропной средой. В связи с этим прохождение сходящихся или расходящихся пучков лучей через кристаллическую пластинку приводит к значительному усложнению поляризационной структуры. Все эти особенности должны быть учтены при конструировании новейшей оптической аппаратуры, предназначенной для записи, хранения и обработки оптической информации, при неразрушающих исследованиях и контроле, в системах оптической связи.

В связи со сказанным, исследование перечисленных выше характерных особенностей является актуальной задачей.
В данном направлении проведено достаточно много работ. Анизотропная структура отражения и преломления вскрыта в работах JI.B. Алексеевой, И.В. Похв, Н.В. Дейнекиной, O.A. Кравченко, К.Г. Карася, Е.А. Толстого и других авторов. Коническая рефракция достаточно подробно исследована в работах белорусских авторов и С.В. Мешалкиной, JI.B. Алексеевой. Ряд характерных черт по распространению световых лучей в плоскопараллельной кристаллической пластинке описано в известных монографиях и диссертации J1.B. Алексеевой.
Особенности векторных взаимодействий световых волн в нелинейной оптике, в особенности в присутствии оптических аберраций, достаточно подробно рассмотрены в докторских диссертациях В.И. Строганова, А.И. Илларионова. В работах белорусских авторов уделено значительной внимание Гауссовым и Бесселевым пучкам излучения.
Однако в ряде случаев из перечисленных областей исследований выпали важные для практического применения разделы.
Недостаточно подробно исследована теневая коническая рефракция; векторные взаимодействия световых волн; в том числе при отсутствии условий фазового синхронизма; поляризационная структура сходящихся пучков излучения; одновременное проявление внешней и внутренней конической рефракции; некоторые особенности использования в кристаллооптике Гауссовых и Бесселевых пучков излучения и ряд других вопросов.
Цель работы: Исследование закономерностей распространения и
взаимодействия сходящихся и расходящихся пучков излучения в плоскопараллельных пластинках, изготовленных из одноосных и двуосных оптических кристаллов (исследование преломления, отражения, конической рефракции и второй оптической гармоники при наличии расстройки фазового синхронизма).

Рис.3.1. Распределение интенсивности гармоники 2ш на экране для пучка лучей <в, идущих из кольцевой зоны, расположенной на линзе. Расположение фокальной точки пучка: а, в, г - на передней грани кристалла; б- вне или внутри кристалла; 1 - яркое кольцо 2ш; 2 - центральная точка 2ш; 3 — кольцо теневой оптической гармоники 2со.