Квантовая фотометрия и k-спектроскопия кристаллов на основе оптических параметрических процессов

• Автор: Китаева, Галия Хасановна
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 304 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
Часть I. Спонтанные и вынужденные параметрические процессы в пространственно-ограниченных и периодически неоднородных

нелинейных средах

Глава 1. Параметрическое рассеяние и преобразование света в

1.1 Матрица рассеяния плоского слоя при параметрическом взаимодействии трех волн

1.2 Форма линии спонтанного параметрического рассеяния света в

слое с учетом отражения и поглощения волн

а. Форма линии рассеяния при неучете эффектов отражения

б. Влияние отражений на форму линии параметрического рассеяния в прозрачном слое

в. Форма линии параметрического рассеяния с учетом отражений и поглощения волн в слое
1.3 Проявление эффекта интерференции вакуумных флуктуаций поля
в параметрическом рассеянии
1.4 Форма линии трехволнового параметрического преобразования
света в слое
Глава 2. Когерентное четырехволновое рассеяние света в пространственно-ограниченных средах с квадратичной и кубичной восприимчивостью
2.1 Бигармоническая накачка поляритонной волны
2.2 Когерентное рассеяние пробной накачки на возбужденной поляритонной волне
2.3 Поляритонная линия рассеяния в условиях сильного поглощения
на поляритонной частоте
2.4 Поляритонная линия рассеяния в случае малой оптической плотности рассеивающего объема
2.5 Влияние других типов каскадных процессов на четырехволновое
рассеяние света на поляритонах
Глава 3. Нелинейная дифракция в средах с пространственным изменением х^
3.1 Матрица рассеяния среды с периодической модуляцией квадратичной восприимчивости
3.2 Нелинейная дифракция при параметрическом рассеянии света
3.3 Форма линии параметрического рассеяния света в слое с произвольным пространственным распределением квадратичной восприимчивости
3.4 Нелинейная дифракция при каскадном когерентном четырехволновом рассеянии света
Часть II. Спектроскопия нецентросимметричных кристаллов в инфракрасной области на основе спонтанных и вынужденных
параметрических процессов
Глава 4. Измерение показателя преломления и исследование структурных изменений легированных кристаллов 1л1ЧЬОз
4.1 Влияние концентрации допирующей примеси на дисперсию
показателей преломления п0 и пе в видимом диапазоне
4.2 Измерение дисперсии п0 в ближнем ИК диапазоне методом генерации второй гармоники
4.3 Измерение дисперсии па в ИК диапазоне методом спонтанного параметрического рассеяния света
4.4 Анализ механизмов вхождения примеси в решетку нестехиометрического кристалла ЫИЬОз
4.5 Проявление поляронных резонансов на дисперсии действительной
части диэлектрической проницаемости кристаллов LiNb03:Mg
Глава 5. Каскадное когерентное четырехволновое рассеяние света на фононных поляритонах
5.1 Схема экспериментальной установки для наблюдения четырехволнового когерентного стоксового рассеяния света
5.2 Методика измерения параметров поляритонов
5.3 Активная ^-спектроскопия поляритонов в кристаллах LiNbOyMg, LiNb03:Mg:Nd, LiI
5.4 Возбуждение поляронов при применении методов нелинейной
спектроскопии к легированным кристаллам ниобата лития
Глава 6. Исследование кристаллов с регулярной доменной структурой в условиях нелинейной дифракции
6.1 Параметрическое рассеяние света в кристаллах ниобата бария-натрия с регулярной и квазирегулярной доменной структурой
6.2 Спонтанное параметрическое рассеяние света и рассеяние света на поляритонах в кристаллах LiNb03:Mg:Nd с регулярной доменной
структурой
6.3 Четырехволновое когерентное стоксово рассеяние света в кристаллах LiNb03:Mg:Nd с регулярной доменной структурой
Часть III. Абсолютный метод измерения яркости на основе
параметрического рассеяния света
Глава 7. Теоретические аспекты абсолютного метода с учетом поглощения и отражения волн на границах нелинейной среды
7.1 Интегральная интенсивность реперного сигнала параметрического рассеяния света в слое

нормировочные коэффициенты, для каждой моды поля вне плоского слоя получим:
<ак+ >~<ак >~Ак sEk^/cos0k /<эк , (1.2)
0g- угол падения волны на слой или равный ему угол между нормалью и волновым вектором соответствующей волны, выходящей из плоского слоя. По аналогии, введем для поля внутри слоя Ak = Ек Лупк cos Дк /сок , где % -показатель преломления слоя, а 9^- угол преломления, связанный с 0g законом Снеллиуса smBg = sin 9 g, Граничные условия, связывающие амплитуды волн каждой из частот вне и внутри слоя при z=- І /2 и z=H2 могут быть объединены в виде
А' + рА" = тА0, А = тА" + р*А0 , (1.3)
где введены следующие “векторы”:
A-о =|Аіо,А20»^зо^4о}> А = |А|, А2, А3, А4|,
А'^АД-тфА^-шдАз^ХА^/г)}, (1.4)
А" = {а1(£/2),А2^/2),А3Н/2),А4(-£/2)}.
Диагональная матрица т имеет компоненты t] = т3 = ^(щ cos9| /cos0] )П, Х2 = т4 = х(П2 cos92 / С°Й02)^2 і fj и ■ коэффициенты прохождения границы вакуум - слой для амплитуд, соответственно, сигнальной и холостой волн. Отличные от нуля компоненты матрицы р имеют вид
Різ =Рзі sPl srle/5E Р24 = Р42 = Р2 s г2в 1&2 > ^ ^
^т~ |^mzI^ = лш®ш cos rm - амплитудные коэффициенты отражения при падении из вакуума на слой. Коэффициенты гт и tm определяются по формулам Френеля [244]. При учете