Метод повышения чувствительности и точности ИК-фотометрии, основанный на высокоэффективном преобразовании частоты в двухосных нелинейных кристаллах

• Автор: Шайдуко, Анна Валерьевна
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 126 с. : ил.

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
е-луч (волна) - луч (волна) необыкновенной поляризации о-луч (волна) - луч (волна) обыкновенной поляризации ГБВ - генератор бегущей волны ИК - инфракрасный
ПГС - параметрический генератор света ФС - фазовый синхронизм ОПУ - оптический параметрический усилитель ОРУ - оптический регенеративный усилитель
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Дисперсионные свойства двухосныхнелинейных кристаллов
1.1. Предварительные замечания
1.2. Дисперсионные и нелинейные свойства кристаллов
I ПпЭг, ШпЭег, I |1п(Б- «БеДг и АдОаСеЗ
1.2.1. Линейные и нелинейные оптические свойствакристаллов Ыпвг
1.2.2. Линейные и нелинейные оптические свойства кристаллов 1ЛпЗе2
1.2.3. Дисперсия показателей преломления нелинейных кристаллов твердых растворов I |1п(8е- х3>:)2
1.2.4. Линейные и нелинейные свойства кристалловАдСаЭг и твердого раствора АдСаСеЗ.!
Выводы по Главе
ГЛАВА 2. Система классификации лоций фазового синхронизма
2.1. Предварительные замечания
2.2. Определения и допущения
2.3. Система классификации
2.3.1. Фундаментальные положения
2.3.2. Новый вид лоции фазового синхронизма
2.3.3. Трехмерная модель графического представления диаграммы переходов классов лоций фазового синхронизма
2.4. Ранжирование нелинейных кристаллов по возможностям выполнения условий
фазового синхронизма
Выводы по Главе
ГЛАВА 3. Эффективность преобразователей частоты на основе двухосных кристаллов
3.1. Предварительные замечания
3.2. Выбор направления фазового синхронизма, обеспечивающего максимальное значение коэффициента качества
3.3. Выбор условий группового синхронизмаи групповой длины кристалла
3.4. Максимизация эффективности преобразователя частоты ультракоротких импульсов
3.5. Другие методы увеличения эффективности преобразования и контроля характеристик преобразованного излучения
3.5.1. Компенсация теплового самовоздействия
3.5.2. Использование кристаллов переменного состава
3.5.3. Использование новых кристаллов
Выводы по Главе
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК _ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ

Длина волны, мкм
Рис.1. Спектр пропускания кристаллов БИпДг, ЫпБег, БИфБхБехД и АдОаСеБ
Спектры пропускания определены с помощью спектрофотометра Т11-1901, Ритд Согр., КНР: диапазон чувствительности Д7=0,2-0,9 мкм, спектральное разрешение Да=0,05 нм и ИК Фурье-спектрофотометра АТАХ/АИ 360 БТ-1Я, ТЬегто11юо1е1:, США: АХ=2,5-25 мкм, спектральное разрешение Дч=4 см'1.
При анализе литературных данных легко найти серьезные различия в данных об их оптических линейных и нелинейных свойствах. Часто различия в дисперсионных свойствах столь серьезны, что могут привести к грубым ошибкам при изготовлении рабочих элементов из этих кристаллов, серьезной потери эффективности преобразования частот и, как следствие, потери в чувствительности и точности измерений ИК-фотометрирования с их использованием. Разброс данных о нелинейных свойствах не позволяет определить преимущество того или иного кристалла в реализации преобразователей частоты. В представляемой работе особое внимание уделено исследованию проблемы расхождения данных о дисперсионных и нелинейных свойствах исследуемых кристаллов.
Для проведения численных расчетов разработан алгоритм и пакет прикладных программ, состоящий из трёх основных частей: базы данных (БД), визуального интерфейса и алгоритмов математического анализа [46, 47]. Программа позволяет проводить расчёты дисперсионных свойств и групповых скоростей в объеме нелинейных кристаллов с использованием выражений из справочников по нелинейным кристаллам. Созданная база данных предназначена