Фазовые и поляризационные эффекты в процессах когерентного четырехволнового смешения в задачах спектрохронографии газовых сред и оптического хранения информации

• Автор: Наумов, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 188 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. Когерентное четырехволновое смешение: спектроскопический и информационный аспекты
§1.1. Когерентная четырехфотонная спектроскопия плазмы: современные методы и экспериментальная техника
1.1.1. Вырожденное четырехволновое смешение
1.1.2. ЧВС с комбинационным резонансом
1.1.3. ЧВС с гиперкомбинационным резонансом
1.1.4. Генерация третьей гармоники
§1.2. Применение принципов нелинейной оптики в устройствах амплитудной трехмерной оптической памяти
Выводы к главе I
ГЛАВА II. Теория когерентного четырехволнового смешения в
изотропных средах
§2.1. Четырехфотонные процессы с резонансами
гиперкомбинационного типа
2.1.1. Влияние фазового рассогласования и поглощения на форму спектра когерентного гиперкомбинационного рассеяния света
2.1.2. Режимы жесткой фокусировки и сильного поглощения
2.1.3. Результаты расчетов и обсуждение
2.1.А- Зависимость сигнала ЧВС от концентрации резонансных
частиц и длины взаимодействия
2.1# Однофотонное насыщение при четырехволновом смешении
§2.2. Эффекты фазовой само- и кросс-модуляции при генерации третьей гармоники в полом волноводе
2.2.1. Основные соотношения для ГТГ в полом волноводе с учетом эффектов фазовой само- и кросс-модуляции
2.2.2. Оценка характерных пространственных масштабов и приближение совместного распространения импульсов накачки и третьей гармоники
2.2.3. Численное моделирование
2.2.4. Результаты расчетов и обсуждение
§2.3. Когерентное четырехволновое смешение как метод чтения
СОДЕРЖАНИЕ
информации в системах трехмерной оптической памяти
2.3.1. Светоиндуцированные переходы в фотохромных молекулах_81
2.3.2. Возможности применения когерентного четырехволнового
смятения для считывания информации
2.3.3. Чтение информации в устройствах трехмерной оптической
гтямятм с ппмтттьтп оптического эффекта Керра
Выводы к главе И
ГЛАВА III. Экспериментальная техника и методика измерений
§3.1. Наносекундный лазерный комплекс для когерентной ЧВС
спектроскопии лазерной плазмы
3 11. Яонпируютттий лазерный комплекс
3.1.2. Коллинеарная и некомпланарная схемы зондирования
и техника поляризационных измерений
3.1.3. Система регистрации и обработки данных
3.1.4. Система приготовления и управления параметрами
лазерной плазмы
§3.2. Пикосекундный лазерный комплекс для нелинейной
спектроскопии фотохромных сред
3.2.1. Зондирующая пикосекундная лазерная система
3.2.2- Схемы нелинейного взаимодействия и регистрация сигнала 118
Выводы к главе III
ГЛАВА IV. Исследование лазерной плазмы методами
поляризационной спектроскопии четырехволнового смешения с
резонансами гипенкомбинанионного типа
§4.1. Физические принципы техники визуализации
§4.2. Экспериментальная техника
§4.3. Пространственное разрешение метода
§4.4. Исследование временных зависимостей поглощения и
ЧВС сигнала
§4.5. Статистический анализ экспериментальных результатов
§4.6. Когерентное ЧВС в широких пучках: получение информации о
пространственных распределениях параметров плазмы за один
ИМПУЛЬС
СОДЕРЖАНИЕ
Выводы к главе 1У
ГЛАВА V. Использование принципов поляризационного ЧВС для оптимизации систем трехмерной оптической памяти
§5.1. Оптимизация двухчастотной записи информации поляризационной« нелинейно-оптическими методами
5.1.1. Экспериментальная установка и методика измерений
5.1.2. Результаты измерений и обсуждение
5.1.3. Оптимизация устройства оптической записи информации 145 §5.2. Считывание информации в устройствах трехмерной оптической памяти люминесцентными методами
5.2.1 Экспериментальная техника
5.2.2. Характерные времена стирания информации
5.2.3. Сечение обратной фотореакции
5.2.4. Сечение двухфотонного поглощения
5.2.5. Сравнение двухфотонного и однофотонного считывания 157 §5.3 Чтение информации в устройствах трехмерной оптической памяти с помощью оптического эффекта Керра
5.3.1. Экспериментальная методика
5.3.2. Исследование оптического эффекта Керра
в фотохромной среде
5.3.3. Сравнение считывания методом оптического эффекта Керра
с флуоресцентными методиками
Выводы к главе У
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

ГЛАВА II

спектроскопии возбужденных состояний атомов в электроразрядной плазме выполнение такого условия приведет к существенному возрастанию уровня нерезонансного четырехфотонного рассеяния из выходного окна газоразрядной трубки и увеличению вероятности оптического пробоя выходного окна.
Подставляя выражение (2.1.12) в (2.1.16), получаем
Формулу для мощности сигнала ЧВС в случае сильного поглощения можно получить, подставляя (2.1.14) и (2.1.17) в (2.1.1),
Выражение (2.1.18) описывает форму резонанса в спектре ЧВС, связанного с переходами между связанными состояниями атома или иона для случая сильного поглощения сигнала.
Рассмотрим другой важный случай, когда частота излучения лазера на красителе настроена в однофотонный резонанс с переходом между связанными состояниями а и Ъ атомарной системы (Рис. 2.1(6)). В экспериментах [131, 132] наблюдали резонансы такого типа в спектре четырехфотонного рассеяния на ионах алюминия.
Рассмотрим, как и прежде, два предельных случая: режим сильного поглощения волны накачки в условиях однофотонного резонанса и режим сильной фокусировки. Легко показать, что в случае сильного поглощения на частоте накачки, КЬ, кф » 1, фактор С может быть записан в виде
С = 2я[(ь2 +4(£-/)2ЦИ0)+ ктлхд/{д2 + 1))2 +(ктт/(б2 +і))2]] '. (2.1.17)

(2.1.18)

(2.1.19)
В случае сильной фокусировки имеем:
(2.1.20)