Исследование амплитудных, спектральных и пространственных характеристик вынужденного рассеяния Мандельштама-Бриллюэна в конденсированных прозрачных средах

• Автор: Коротков, Владимир Иосифович
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ленинград
• Количество страниц: 184 c. : ил

Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

§ 1.1. Вынужденное рассеяние Манделыптама-Бриллюэна

§ 1.2. Обращение волнового фронта при ВРМБ

§ 1.3. Разрушение прозрачных диэлектриков под действием лазерного излучения

Глава II. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

§ П.1. Требования к параметрам лазерного излучения

при исследовании ВРМБ

§ П.2. Описание оптических генераторов, использованных в экспериментах

§ П.З. Измерение параметров лазерного излучения и

ВРМБ

§ П.4. Пространственные характеристики лазерного и

рассеянного пучков
§ П.5. Описание полной экспериментальной схемы измерения
Заключение
Глава III. ИССЛЕДОВАНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ И СПЕКТРАЛЬНОГО
СОСТАВА ВРМБ В СФОКУСИРОВАННОМ ПУЧКЕ ИМПУЛЬСНОГО ЛАЗЕРА В ТВЕРДЫХ И ЖВДКИХ ПРОЗРАЧНЫХ
СРЕДАХ
§ Ш.1. Расчет интенсивности ВРМБ для сфокусированного пучка накачки

§ Ш.2. Эксперимент по проверке развитой модели ВРМБ
в сфокусированных пучках
§ Ш.З. Исследование усиления ВРМБ в твердых телах
§ Ш.4. Спектральное исследование ВРМБ
§ Ш.5. Исследование ВРМБ в водных растворах электролитов и этилового спирта
Глава IV. ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛЯ РАССЕЯНИЯ И ОВФ ПРИ ВРМБ В СФОКУСИРОВАННОМ ПУЧКЕ
НАКАЧКИ С МАЛЫМ ЧИСЛОМ УГЛОВЫХ МОД
§ 1У.1. Распределение поля ВРМБ в дальней зоне для
сфокусированного гауссова пучка лазера
§ 1У.2. Экспериментальное исследование структуры
поля ВРМБ при сфокусированном пучке накачки с одной или несколькими аксиальными модами
Выводы
Глава V. РАЗРУШЕНИЕ СРЕД, СОПРОВОЕДАЩЕЕ ВРМБ
§ УЛ. Образование трека разрушения в некоторых водных растворах под действием наносекундного лазерного импульса в отсутствие электрического
пробоя среды
§ У.2. Разрушения в щелочногалоидных кристаллах под действием наносекундного лазерного импульса и возникающее при этом рассеяние света
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
ЛИТЕРАТУРА

Исследование молекулярного рассеяния света с появлением лазеров вступило в новый этап, связанный с открытием вынужденных процессов рассеяния (ВР). Как известно, эти процессы, в отличие от спонтанных, характеризуются тем, что изменение интенсивности рассеяния в единицу времени или на единице длины рассеивающей среды пропорционально полной интенсивности рассеяния. Кроме того, в процессах ВР существенную роль, наряду с высокой интенсивностью излучения накачки, играет свойство высокой прост -ранственной и временной когерентности лазерного излучения.
Вместе с тем вынужденные рассеяния по своей природе, по механизмам осуществления остались связанными с соответствующими спонтанными процессами рассеяния. Так, например, как в основе комбинационного рассеяния (КР), так и вынужденного комбинационного рассеяния (ВКР) лежит колебание или вращение молекул, а в основе рассеяния Мандельштама-Бриллюэна (РМБ) и вынужденного рассеяния Мандельштама-Бриллюэна (ВШБ) - флюктуации плотности среды. Таким образом, исследование вынужденных процессов рассеяния представляет большой научный интерес, поскольку позволяет наблюдать новые оптические явления, а на хорошо изученные -взглянуть под иным углом. В связи с этим со времени открытия явлений ВР появилось множество публикаций, связанных с этой тематикой.
По ВРМБ публикации коснулись в основном двух сторон явления: это исследование спектрального состава, который несет информацию о движении среды при высоких частотах (1012-1013) Гц, непостигаемых другими методами, и исследование пространственной структуры ВРМБ в случае возбуждения его излучением накачки со сложным пространственным распределением светового поля, ко-

дет показано в § Ш.1) должно удовлетворять неравенству: £Л<2.5Е0- й,Ъ/|Ст)ц , таким образом необходимо, чтобы
(П.За)
Для ограничения влияния электрострикционной самофокусировки на процесс формирования ВРМБ необходимо, чтобы
ное расстояние линзы. Для воды и ^ = 100 см это означает, что
5. Требование к стабильности таких параметров ЛТИ, как »
усиления ВРМБ .мб1ДнУ Эти графики снимаются поточечно, причем каждому лазерному импульсу соответствует только одна точка на графике, так что для получения одной кривой необходимо несколько десятков импульсов ОКТ. За время прохождения этой серии импульсов изменение параметров лазера должно быть пренебрежимо по сравнению с ошибкой их измерения. Кроме того, чтобы иметь воспроизводимость результатов, необходима и более долговременная стабильность параметров ОКТ. Рассмотрим основные особенности использованных лазеров.
I. ЛТИ с модуляцией добротности вращающейся призмой. Схема импульсного твердотельного лазера (ЛТИ), который был использован в первых наших исследованиях ВРМБ, изображена на рис.9. Модуляция добротности в нем производилась вращением со скоростью 24000 об/мин концевого зеркала - 90° призмы, изготовленной с секундной точностью.
(П.Зб)
(так как радиус перетяжки пучка &>о — ), где £
- фокус4,5.КГ5< $ц< ЗЛО"4, а для ^ = 10 см -4,5.Ю"4< $к< 9.Ю"4.
, вытекают прежде всего из методики получения кривых
§ П.2. Описание оптических генераторов, использованных в экспериментах