Термонаведенные поляризационные искажения излучения и их компенсация в оптических элементах лазеров с высокой средней мощностью

• Автор: Хазанов, Ефим Аркадьевич
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 255 с. : ил.

1. НОВЫЕ СПОСОБЫ КОМПЕНСАЦИИ ДЕПОЛЯРИЗАЦИИ В ИЗОТРОПНЫХ

КРИСТАЛЛАХ И СТЕКЛАХ

1.1. Зависимость степени деполяризации от ориентации кристалла

1.1.1. Зависимость угла наклона термонаведенных собственных поляризаций и

разности фаз между ними от ориентации кристалла

^ 1.1.2. Общие теоремы о физической выделенности ориентаций [001], [111] и

[011]
1.1.3.Теоретическое и экспериментальное исследование зависимости степени деполяризации от ориентации кристалла при малых тепловых нагрузках
1.1.4. Определение наилучшей и наихудшей ориентации при предельных тепловых нагрузках
1.2. Увеличение точности компенсации деполяризации с помощью переноса изображения при использовании 90-градусного вращателя
1.3. Компенсация деполяризации при помощи одноосного кристалла, находящегося в расходящемся пучке
1.4. Использование параллельного аксикона для компенсации деполяризации
1.5. Подавление термонаведенного двулучепреломления при помощи механических напряжений
1.6. Сравнение различных методов компенсации деполяризации в стеклах и кубических кристаллах
1.7. Заключение
2. САМОНАВЕДЕННЫЕ ТЕПЛОВЫЕ ИСКАЖЕНИЯ ПРИ РАСПРОСТРАНЕНИИ
ИЗЛУЧЕНИЯ ЧЕРЕЗ СТЕКЛО ИЛИ КРИСТАЛЛ С ЦИРКУЛЯРНЫМ ДВУЛУЧЕПРЕЛОМЛЕНИЕМ
2.1. Проблема тепловых эффектов в фарадеевских устройствах

2.2. Поляризационные искажения (деполяризация) излучения в изоляторах
Фарадея и фарадеевских зеркалах

2.2.1. Зависимость матрицы Джонса фарадеевского элемента от средней мощности излучения
2.2.2.Неразвязка при большой средней мощности
2.2.3.Влияние на деполяризацию продольной неоднородности магнитного поля
2.2.4.Зависимость неразвязки от ориентации кристалла
2.3. Амплитудно-фазовые искажения в фарадеевских устройствах
2.4. Влияние на искажения формы пучка
2.5. Определение и измерение параметров качества магнитоактивных сред
2.5.1.Параметры качества при работе с большой средней мощностью
2.5.2.Измерение термооптической постоянной £? и параметра оптической анизотропии %
2.5.3.Измерение термооптической постоянной Р
2.6. Заключение
3. КОМПЕНСАЦИЯ ТЕПЛОВЫХ ИСКАЖЕНИЙ В ФАРАДЕЕВСКИХ
УСТРОЙСТВАХ
3.1. Способы компенсации тепловой линзы в изоляторах Фарадея и фарадеевских зеркалах
3.2. Компенсация деполяризации в изоляторах Фарадея с одним магнитоактивным элементом
3.3. Компенсация деполяризации в фарадеевских устройствах с двумя магнитоактивными элементами
3.3.1.Идея использования двух фарадеевских элементов
3.3.2.Изоляторы Фарадея для большой средней мощности
3.3.3.Фарадеевское зеркало для большой средней мощности
3.3.4.Влияние продольной неоднородности магнитного поля на компенсацию деполяризации
3.4. Фарадеевские устройства на основе дисков
3.5. Фарадеевские устройства на основе слэбов
3.6. Перспективы создания фарадеевских устройств для средней мощности более
10 кВт
3.7. Заключение
4. ОСОБЕННОСТИ ТЕРМОНАВЕДЕННОЙ ДЕПОЛЯРИЗАЦИИ В ф ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ КЕРАМИКЕ
4.1. Модель термонаведенного двулучепреломления в керамике
4.2. Компенсация деполяризации в активных элементах из керамики
4.3. Компенсация деполяризации в изоляторах Фарадея и фарадеевских зеркалах из керамики
4.4. Заключение
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ТАБЛИЦЫ

СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
ЛИТЕРАТУРА

1.1.4. Определение наилучшей и наихудшей ориентации при предельных тепловых нагрузках
Рассмотрим теперь случай сильного двулучепреломления, характерный для АЭ мощных лазеров. При росте тепловыделения квадратичная зависимость уа(р) как в выражении (43), полученном при условии (42), нарушается, и уа быстро выходит на константу. Значение этой константы может существенно зависеть от поляризации излучения и ориентации кристалла, смотри рисунок 14. Поэтому случай сильного двулучепреломления удобно характеризовать значением именно этой константы:
= уа {р -> °°) = ^cos(40)- Jm sin(40) ,
(48)

J ]cos{V¥{uh,4 • (49)
87rPo lo J P 8*Po U ) P
Рис.14. Зависимость ya от p для ориентаций [111], [001], [Oil] и [012] при однородном нагреве (рь~1) и П-образном пучке с ро=16. Поляризация излучения во всех случаях выбрана такой, чтобы величина уа была минимальной (в=вор1).