Взаимовлияние поляризации и траектории света при его распространении в оптическом волокне

• Автор: Катаевская, Ирина Витальевна
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Челябинск
• Количество страниц: 105 с.

Содержание
Введение
1 Взаимовлияние поляризации и процесса распространения света в оптическом волокне. Обзор литературы
1.1 Поляризационные эффекты в оптически неоднородной среде
1.2 Особенности оптического эффекта Магнуса в многомодовом оптическом волокне
1.3 Световые волны с дислокацией волнового фронта
2 Экспериментальное исследование распространения поляризованного света в оптическом волокне спиральной формы
2.1 Экспериментальное исследование угла поворота плоскости поляризации в многомодовом волокне при скручивании его в спираль
2.2 Определение угла поворота выделенного сечения в волокне при скручивании в спираль

2.3 Экспериментальное исследование влияние скручивания оптического волокна в спираль на поведение спекл картины
2.4 Выводы к главе
3 Экспериментальное исследование особенностей оптического эффекта Магнуса
3.1 Экспериментальное исследование неоднородности
оптического эффекта Магнуса в многомодовом волокне со ступенчатым профилем показателя преломления
3.2 Выводы к главе
4 Формирование единичной дислокации волнового
фронта
4.1 Теоретическое исследование возможности формиро-
вания световой волны с единичной дислокацией волнового фронта заданного знака
4.2 Экспериментальная реализация световой волны с
единичной дислокацией волнового фронта
4.3 Выводы к главе
Заключение
Литература

Введение
Создание источников мощного когерентного излучения — лазеров — и интенсивное исследование взаимодействия такого излучения с веществом привело к появлению новых направлений в оптике, в числе которых — исследование взаимовлияния поляризации света и процесса его распространения. С начала систематического исследования оптических эффектов эти две характеристики света рассматривались как независимые. Лишь в середине нынешнего столетия было показано, что траектория света влияет на его состояние поляризации [1], а состояние поляризации света оказывает влияние на его траекторию [37]. Эти исследования проводились независимо, и только предсказание [5] и экспериментальное обнаружение [6] оптического эффекта Магнуса позволили выше указанные эффекты интерпретировать как взаимообратные и на этой основе предсказать новые оптические эффекты.
Все вышеизложенное и определяет актуальность выбранной темы исследования.
Цель настоящей работы заключается в поиске и исследовании новых оптических эффектов в оптическом волокне, связанных со взаимовлиянием поляризации света и процесса его распростране-
тушки с магнитным полем. Среднее поле Н — <р/(у1) на длине катушки Ь = 21.5 см составляло примерно 500 Гс. Для постоянной Верде кварца взято значение V = 1.4 * 10~2 мин/Гс см [89]. Свет пропускался через оптическое кварцевое волокно с диаметром сердцевины 2р = 9 мкм и 8п =0.004. Эффект проявлялся в повороте спекл картины при включении магнитного поля. При смене направления поля спекл картина поворачивалась в противоположную сторону, причем направление поворота совпадало с направлением фарадеевского вращения плоскости поляризации. Эффект поворота спекл картины на угол порядка 2° отчетливо наблюдался визуально. Для усиления эффекта было взято оптическое волокно длиной 17 м, которое семь раз было пропущено через катушку, так что длина оптического волокна в магнитном поле составила и 1.4 м. В результате проведенных исследований показано, что наблюдается поворот спекл картины магнитным полем, причем значение поворота спекл картины и величина фарадеевского значения поворота совпадают по порядку величины и по знаку.
В работе [88] было показано, что состояние поляризации света может оказывать влияние на его траекторию и в оптически однородной среде, т.е. существуют два типа эффектов взаимовлияния поляризации и траектории света. Один из них — оптический эффект Магнуса — существует в среде с неоднородным показателем преломления, этот эффект накапливается при соответствующей геометрии траектории и является обратным к фазе Берри. Другой эффект описан в работе [88]. Этот эффект существует даже в