Пространственные и временные характеристики динамических голограмм в нелинейных средах, моделируемых двух-, трех- и четырехуровневыми схемами энергетических уровней

• Автор: Воробьева, Елена Владимировна
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 119 с. : ил.

1. Обращение волнового фронта при четырехволновом взаимодействии излучения в резонансных средах (обзор литературы)
1.1. ОВФ при вырожденном четырехволновом взаимодействии
1.2. ОВФ при невырожденном четырехволновом взаимодействии
1.3. ОВФ при четырехволновом взаимодействии излучения в красителях
2. Временной отклик динамической голограммы
2.1. Временной отклик тонкой динамической голограммы
2.1.1. Двухуровневая модель среды
2.1.2. Трехуровневая модель с учетом возбужденных синглетного и триплетного уровней
2.1.3. Трехуровневая модель с учетом возбужденных синглетных уровней
2.1.4. Четырехуровневая модель среды
2.1.5. Временная зависимость дифракционной эффективности динамической голограммы
2.2. Временной отклик объемной динамической голограммы
3. Угловая зависимость дифракционной эффективности голограммы
3.1. Влияние на угловую зависимость ДЭГ расходимости опорной и считывающей волн
3.1.1. Двухуровневая модель
3.1.2. Трех- и четырехуровневая модели
3.2. Влияние диффузии молекул нелинейной среды на угловую селективность динамической голограммы

3.2.1. Пространственная селективность тонкой голограммы
3.2.2. Пространственная селективность объемной голограммы
4. Четырехволновое преобразование излучения в световоде, заполненном нелинейной средой
4.1. Функция размытия точки четырехволнового преобразователя излучения
4.2. ФРТ четырехволнового преобразователя излучения в световоде с идеально проводящими поверхностями
Заключение
Литература
Актуальность
Интерес к динамической голографии (четырехволновому взаимодействию) обусловлен, прежде всего, задачей получения волн с обращенным волновым фронтом (ОВФ) в реальном масштабе времени и последующим их использовании для коррекции фазовых искажений, возникающих при распространении излучения через оптически неоднородную среду [1-5]. Имея устройство, осуществляющее операцию «обращения» комплексной амплитуды падающей волны в реальном времени, возможно создание мощных лазерных систем с высокой направленностью излучения [6], передача энергии электромагнитного излучения через неоднородные среды [7-10], фокусировка излучения на мишень [11-14], коррекция аберраций оптических систем [15-18] и т.д.
В последствии была показана возможность использования динамических голограмм для решения целого ряда других задач: обработка оптической информации [19-21], голографическая виброинтерферометрия [22-25], измерение времени когерентности и т.д.
Любое оптическое устройство, в том числе и динамическая голограмма, осуществляет преобразование комплексной амплитуды падающей на нее волны с определенной точностью [26-28]. Поэтому для использования динамических голограмм в системах коррекции фазовых искажений в реальном масштабе времени необходимо знать насколько точно пространственно-временная структура волны, восстановленной с голограммы, соответствует пространственно-временной структуре падающей на нее волны. Знание такой связи позволяет определить как характерный минимальный размер неоднородностей искажающей среды, которые могут быть скомпенсированы при повторном прохождении волны с ОВФ через эту среду, так и характерный минимальный временной масштаб изменения неоднородностей. Таким образом, актуальной является задача установления однозначной связи между характеристиками волны, падающей на динамическую голограмму, и характеристиками отраженной от нее волЗдесь Р — ![/0 (<т|2 + Решая систему уравнений (2.19) с учетом граничных условий (Nn =0 / = 1 ч- 4), получим
^21 =ЕСуеХр(Я/),

ЛГ у ^ CJ exp(v)
(л/+р) ’
з Сj ехр(я^т)
(2.21)
где С, (/) = — Jexp{— Àjt' - i Я2 Л3
(Л2 + рЛ2 + â4l Л3 + рХ^з + £ц )

(Я2 + £ц Х^З + £и )
^0^34

А*»
— Л.|
(я, + рлх + s4] Хя3 + /?Х^з + ^4i )

(я, + -^0С734
+ Я] + Я3 + /2+
(Я, + рХЯ| + £41 Хя2 + рЛ2 + д4Х )

(Я] + <541 Хя2 + f Я, + Я2 + /з+ (54|
Д0 - {(Л + рХЛ + ^41 Х^2 - Я3 )+ (Я2 + /зХЯ2 + S4X )х
х (я3 - я, )+(я3+рлъ+s4i Хя, - Я2 )}х
n(vpXv