Генерация второй гармоники лазерного излучения в однородных нелинейных и периодически-нелинейных кристаллах с учетом термооптических искажений

• Автор: Юрьев, Юрий Вячеславич
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 261 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Основные обозначения и сокращения

Глава I. Введение. Обзор литературы

Актуальность темы

§ 1.1. Научная новизна

§ 1.2. Защищаемые положения

§ 1.3. Практическая ценность

§ 1.4. Апробация работы

§ 1.5. Краткое содержание диссертации

§ 1.6. Обзор литературы. Часть I. Тепловые самовоздейсгвия при генерации второй гармоники в однородных нелинейных кристаллах
§ 1.7. Обзор литературы. Часть II. Преобразование оптических частот в псриодически-нелинейных средах
Глава II. Термооптические искажения при генерации второй гармоники в однородных нелинейных кристаллах
§ 2.1. Введение. Постановка задачи и основные уравнения
§ 2.2. Компоненты тензора термоупругих напряжений и переход к
сокращенным матричным обозначениям
§ 2.3. Эквивалентные направления в одноосных кристаллах
§ 2.4. Упругооптический вклад в изменение показателей преломления, волновую расстройку и поляризации взаимодействующих

Глава III. Расчет термооптических искажений при генерации второй гармоники для некоторых нелинейных кристаллов
§3.1. Матричные компоненты тензора упругой податливости и компоненты тензора термоупругих напряжений для разных кристаллографических классов и типов взаимодействий
§ 3.2. Матричные компоненты пьезоогггического тензора и упруго-оптический вклад в изменение показателей преломления, волновую расстройку и поляризации взаимодействующих волн для разных кристаллографических классов и типов взаимодействий
§ 3.3. Результаты численного расчета для изменений показателей преломления, волновой расстройки и поляризаций для некоторых нелинейных кристаллов
§ 3.4. Результаты численного расчета эффективности генерации второй гармоники с учетом термооптических искажений для
некоторых нелинейных кристаллов
§ 3.5. Некоторые отличительные особенности двуосных кристаллов
и некритический по температуре синхронизм
Глава IV Приближение упругой изотропной среды для расчета термооптических искажений в однородных нелинейных
кристаллах
§ 4.1. Введение
§ 4.2. Сравнение точного и приближенного решений для упругооптических искажений
§ 4.3. Упругооптические искажения при гауссовом распределении
плотности мощности основного излучения
Глава V. Генерации второй гармоники в нелинейных кристаллах с
регулярной доменной структурой
§ 5.1. Введение. Основные уравнения и предположения для описания генерации второй гармоники в кристаллах с регулярной
доменной структурой
§ 5.2. Когерентная длина при большой волновой расстройке
§ 5.3. Вывод уравнений для генерации второй гармоники в кристаллах с регулярной доменной структурой

§ 5.4. Начальные условия для системы уравнений (5.64) - (5.65) и выражение для амплитуды второй гармоники при hoi очном
квазисинхронизме
§ 5.5. Учет угловой расходимости при генерации второй гармоники
в кристаллах с регулярной доменной структурой
§ 5.6. Тепловые самовоздействия при генерации второй гармоники в
кристаллах с регулярной доменной структ урой
§ 5.7. Ширины квазисинхронизма
§ 5.8. Одновременное синхронное и квазисинхронное взаимодействия при генерации второй гармоники в кристаллах с регулярной доменной структурой
Заключение
Литература
Приложение 1. Матричные компоненты тензора упругой податливости в системах координат х”х”х" и лу'лДг',
Приложение 2. Матричные компоненты ньсзооптичсского тензора
в системах координат x'pc’jxj и
Приложение 3. Связь кристаллографической и кристаллофизической систем координат

квазисинхронизма первого порядка, которое имеет такой же вид, что и в случае однородной нелинейной среды в условиях фазового синхронизма, но с эффективной нелинейностью, умноженной на коэффициент 2/г. Теория квазисин-хронной ГВГ в приближении заданного ноля, в том числе с использованием преобразования Фурье пространственного изменения нелинейной восприимчивости, приведена в [4]. Там же рассмотрены различные отклонения от точного квазисинхронизма (отклонение в периоде структуры, длине волны, угле падения, температу ре). Следует также отметить, что помимо объемных периодиче-ски-нелинейных сред, для преобразования оптических частот широкое применение находят также периодически-нелинейные волноводные структуры [125, 126].
Расширение теории квазисинхронной ГВГ на случай брэгговской дифракции было сделано в работах [118, 127]. Ряд работ посвящен теоретическому7 и экспериментальному изучению квазисинхронных взаимодействий ультракоротких импульсов [128 - 133]. Квазисинхронная ГВГ с использованием фокусированных пучков рассматривалась в [134], где была показана возможность получения оптимальной фокусировки в периодически-нелинейных средах. В [135] рассмотрена квазисинхронная ГВГ с учетом поглощения. Так же, как и в однородных нелинейных кристаллах, тепловые самовоздействия в периодически-нелинейных средах могут существенно влиять на эффективность преобразования оптических частот. В [136] при непрерывной квазисинхронной ГВГ в пе-риодически-нелиненном волноводе, выполненном из кристалла КТР, наблюдался продольный температурный градиент, приводящий к падению выходной мощности второй гармоники. Это было связанно с тем, что для кристалла КТР поглощение на основной длине волны (0,850 мкм) меньше, чем на длине волны второй гармоники [881. Для компенсации этого эффекта предлагалась схема с компенсирующим температурным градиентом, что позволяло увеличить эффективность преобразования в 2 г4 раза, при мощности основного излучения 10з-100мВт. Наблюдался также эффект тепловой линзы в параметрическом ге-