Многолучевое отражение световых волн в анизотропных кристаллах

• Автор: Повх, Ирина Владимировна
• Шифр специальности: 01.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Хабаровск
• Количество страниц: 103 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА L ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ИЗЛУЧЕНИЯ В ОПТИЧЕСКИХ
КРИСТАЛЛАХ
1.1. Двулучспреломление и двулучеотражение в оптических кристаллах
1.2. Четырёхлучеотражение в оптических кристаллах
1.3. Генерация оптических гармоник. Фазовый синхронизм
1.4. Разделение свободной и вынужденной гармоник
1.5. Векторные взаимодействия световых волн в нелинейных оптических кристаллах
1.6. Роль рассеянного излучения при генерации оптических гармоник
1.7. Коноскопические фигуры в оптических кристаллах
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 2. ОСОБЕННОСТИ МНОГОЛУЧЕВОГО ОТРАЖЕНИЯ
СВЕТОВЫХ ВОЛН НА ГРАНИЦЕ РАЗДЕЛА АНИЗОТРОПНОЙ СРЕДЫ
2.1. Четырехлучеотражение в оптических кристаллах иодата лития
2.2. Анизотропное отражение света в кристаллах нарагеллурита
2.3. Расчет углов при четырехлучеотражении
2.4. Дисперсия углов четырехлучеотражения в кристалле кальцита
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 3. МНОГОЛУЧЕВОЕ ОТРАЖЕНИЕ И ПРЕЛОМЛЕНИЕ
СВЕТОВЫХ ВОЛН ПРИ ГЕНЕРАЦИИ ОПТИЧЕСКИХ ГАРМОНИК
3.1. Роль продольной поляризации нелинейной среды при генерации оптических гармоник
3.2. Влияние разности показателей преломления для свободной и вынужденной гармоник на интенсивность преобразованного излучения
3.3. Влияние поглощения на интенсивность свободной и вынужденной гармоник

3.4. Свободная и вынужденная гармоники в призмах полного отражения
3.5. Свободная и вынужденная гармоники при смешении световых волн в
кристалле
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ РАСХОДИМОСТИ И РАССЕЯНИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ В КРИСТАЛЛАХ НА ГЕНЕРАЦИЮ ОПТИЧЕСКИХ ГАРМОНИК

4.1. Роль рассеянного излучения при наблюдении коноскопических
фигур
4.2. Взаимодействия рассеянных световых воли с лазерным излучением
4.3. Влияние расходимости излучения на угловые характеристики второй оптической гармоники
4.4. Рассеяние второй оптической гармоники в кристаллах
ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время в связи с быстрым развитием оптического приборостроения, оптической связи, записи и обработки оптической информации необходимы дальнейшие исследования в оптике и создание на этой основе новых приборов с улучшенными характеристиками. Для оптической связи, квантовой электроники важны оптические системы разделения лазерного луча на несколько лучей, а также системы объединения нескольких оптических лучей в один луч. Такие устройства обычно изготавливаются на основе призм, вырезанных из двулучепреломляющих кристаллов. Для получения или объединения множества лучей используется не одна, а чаще всего последовательно несколько призм. Ниже показано, что для данной цепи целесообразно использовать призмы, в которых проявляется эффект четырехлучеот-ражения, обнаруженный и исследованный в кристаллах иодата лития Л.В. Алексеевой и автором диссертации. Перспективы использования таких призм связаны с возможностью получения, в принципе, достаточно большого числа лучей при отражении одного луча. В связи с этим исследования таких систем не только на кристалле иодата лития, но и на других кристаллах - положительных и отрицательных — являются актуальными.
С другой стороны, многолучевое рождение лучей проявляется и в нелинейной оптике. В случае, когда условия фазового синхронизма для взаимодействующих в кристалле волн не выполнены, гармоника рождается в виде двух волн - свободной и вынужденной. Если для генерации гармоник используется призма полного отражения, то за счет реализации нескольких типов взаимодействий (оо—>е, оо—ю, ее—ю, ее—е, ео—ю, ео—>ё) возможна генерация 10 и более лучей.
Отметим, что несинхронная генерация гармоник широко используется, например, при измерении длительности сверхкоротких импульсов света, как

ны углов отражения ае (луч 5) и «“(луч 7) зависят от положения оптической оси в плоскости п (угла /5).
Приведем формулы для интенсивности отраженных лучей. Перед входной гранью призмы 9 ставим поляроид, направление пропускания которого совпадает с направлением 12 (рис. 2.1 ,с). В этом случае отсчет угла поворота поляроида в равен нулю. Тогда для лучей 4т-7 интенсивности отраженных лучей соответственно равны:
1ео=0,5-1&тлв, (2.5)
1её = 0,5 / хи4 в, (2.6)
= 0,25 / хш2 2в, (2.7)
1ое = 0,25-/ьт22(9. (2.8)
При попадании лазерного луча 1 в призму, он преобразуется в два луча -обыкновенный и необыкновенный, идущих в одном направлении, перпендикулярном оптической оси призмы (рис. 2.1,а). В этом случае для лучей, падающих на наклонную грань 2 призмы, плоскость главного сечения расположена под углом 45° к плоскости рис. 2.1,а и проходит через падающий луч.
Для отраженных лучей плоскость главного сечения составляет угол 90° с плоскостью рис. 2.1,а и располагается перпендикулярно плоскости главного сечения для падающих лучей. При таком расположении плоскостей главного сечения любой из лучей, падающий на наклонную грань 2 (обыкновенный или необыкновенный), имеет компоненту вектора Е, расположенную под углом, не равным нулю или 90° по отношению к плоскости главного сечения для отраженных лучей. Эта компонента Е и возбуждает два отраженных лу-