Фоторефрактивные волноводные и интерферометрические элементы для нелинейного преобразования электромагнитных полей

• Автор: Перин, Антон Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 104 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ

1 НЕЛИНЕЙНЫЕ ЭФФЕКТЫ В КРИСТАЛЛАХ

1.1 Фотонные кристаллы

1.2 Кристалл ЫМЪОз и фоторефрактивный эффект

1.3 Пироэлектрический эффект в ЫИЬОз

1.4 Фоторефрактивный интерферометр Фабри-Перо

1.5 Выводы по первой главе

2 ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ПРОФИЛЯ ГАУССОВА ПУЧКА В НЕЛИНЕЙНОМ ФОТОРЕФРАКТИВНОМ ИНТЕРФЕРОМЕТРЕ ФАБРИ-ПЕРО

2.1 Моды гауссова пучка

2.2 Преобразование профилей лазерных гауссовых пучков
2.2.1. Методика и схема эксперимента
2.2.2. Экспериментальные результаты
2.3 Обсуждение результатов эксперимента
2.4 Выводы по второй главе
3 ЭФФЕКТЫ САМОВОЗДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ В ФОТОРЕФРАКТИВНЫХ ИНТЕРФЕРОМЕТРАХ ФАБРИ-ПЕРО
3.1 Теоретическая модель реального ИФП на основе ЫМЬ
3.1.1 Формирование в ИФП интерференционной картины волнами, распространяющимися в противоположных направлениях
3.1.2 Формирование в ИФП интерференционной картины волнами, распространяющимися в одном направлении
3.2 Экспериментальное исследование формирования дифракционных решеток пропускающего типа в фоторефрактивном интерферометре Фабри-Перо
3.2.1 Экспериментальное исследование влияния угла падения светового поля, относительно входной грани ИФП, на период пропускающей фоторефрактивной решетки
3.3 Выводы по третьей главе

4 ЭФФЕКТЫ САМОВОЗДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ В КРИСТАЛЛАХ ШЮ3 С УЧЕТОМ ВКЛАДА ПИРОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА
4.1 Экспериментальное исследование эффектов дифракции световых пучков в кристаллах ниобата лития с учетом вклада пироэлектрического эффекта
4.1 Л Описание экспериментальной установки для исследования возможности компенсации дифракции световых пучков в условиях вкладов фоторефрактивного и пироэлектрического эффектов
4.1.2 Описание методики эксперимента для исследования дифракции световых пучков в условиях вкладов фоторефрактивного и пироэлектрического эффектов
4.1.3 Расчет параметров элементов, входящих в состав экспериментальной установки
4.1.4 Экспериментальное исследование дифракционной расходимости световых пучков в кристалле ниобата лития в условиях вклада фоторефрактивного и пироэлектрического эффектов
4.1.5 Время хранения оптически индуцированных волноводных каналов, сформированных при вкладе пироэлектрического эффекта
4.2 Экспериментальное исследование волноводных структур, сформированных в кристалле ниобата лития с учетом вклада пироэлектрического эффекта
4.2.1 Описание экспериментальных установок для оптического индуцирования и исследования периодических волноводных структур
4.2.2 Экспериментальное исследование волноводных структур в кристалле ниобата лития, сформированных проекционным методом
4.2.3 Экспериментальное исследование эффектов линейной дискретной дифракции света в волноводных структурах
4.3 Выводы по четвертой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение А. Патент на полезную модель
Приложение Б. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ
Приложение В. Акт внедрения в учебный процесс каф. СВЧ и КР
Приложение Г. Акт внедрения в НИР каф. СВЧ и КР

круговую симметрию и спадает в поперечной плоскости по закону Гаусса (Рисунок 2.1).
0-1—і
Рисунок 2.
-4-2 .
г, отн. ед.
- Профиль интенсивности (а) и картина распределения светового поля (б) основной моды кругового гауссова пучка
Но кроме этого существуют и другие решения, определяющие поля пучков с неизменной формой распределения амплитуды по поперечному сечению. Данные решения называют высшими модами свободного пространства. Все подобные решения образуют полную ортогональную систему функций, поэтому любое произвольное монохроматическое световое поле может быть представлено в виде суперпозиции мод свободного пространства.
В декартовой системе координат решение уравнения (2.2) может быть записано в виде:
А = Л

’ ^ Н,ф-'й<*'+л і (2л>
где g - функция пространственных координат х и г, а И - функция у иг. Для действительных функций g и /г это решение описывает моды, поперечное распределение поля которых определяется радиусом гауссова пучка ы(г). Подставляя (2.4) в (2.2) , можно выяснить, что функции g и /г удовлетворяют