Параметрические процессы в фоторефрактивных средах

Оглавление

Введение

1	Основные уравнения фоторефрактивной оптики

1.1 Нелинейный фоторефрактивный отклик

1.2 Взаимодействие ВПЗ

1.3 Генерация субгармоник при АС методе усиления

1.4 Векторное взаимодействие световых волн

2	Устойчивость волн пространственного заряда

2.1 Модуляционная неустойчивость фундаментальной решетки

2.2 Устойчивость параметрически возбужденных ВПЗ

2.3 Неустойчивость субгармоник при АС методе усиления

2.4 Учет высших пространственных гармоник

3	Критические явления

3.1 Критическое замедление на пороге оптической генерации

3.2 Критическое усиление вблизи порога параметрической генерации

3.3 Учет векторного взаимодействия волн

4	Рассеяние света



4.1 Вынужденное рассеяние света в кубических фоторе-фрактивных кристаллах

4.2 Вырожденное параметрическое рассеяние

4.3 Влияние флуктуаций доменной структуры на ФР отклик

5	Управляемое	обратной связью	двухволновое	смешение

5.1 Основные соотношения

5.2 Теория периодических состояний

5.3 Стационарные режимы двухволнового смешения

6	Новые эффекты	в	фоторефрактивных	средах

6.1 Замедление световых импульсов в фоторефрактивных кристаллах

6.2 Фоторефрактивный отклик в полимерах

6.3 Релаксация фотовозбужденных электронов в модели прыжковой проводимости

Заключение

Литература



Введение

Сразу же после создания первых когерентных источников электромагнитного излучения [1-3] было открыто множество ярких нелинейно -оптических явлений, что привело к бурному развитию и даже созданию новых областей нелинейной физики. Такие известные эффекты как вынужденное комбинационное рассеяние [4], четырехволновое смешение [5], генерация второй гармоники [6], самофокусировка [7] до сих пор привлекают к себе широкий круг исследователей в силу огромного разнообразия проявлений и особенностей в различных нелинейно-оптических средах. Более того, постоянное появление новых оптических сред и технологий ведет к открытию новых нелинейных эффектов и часто приводит к новым практическим применениям уже, казалось бы, хорошо изученных явлений. Так, например, открытие и исследование эффекта когерентного пленения населенностей, см. [8,9], успешно использовалось для охлаждения атомов [10-12]. Возникновение понятия суперконтинуума, когерентного света с шириной спектра порядка несущей частоты, и его практическая реализация [13,14] привела к созданию стабильных источников света в широком диапазоне частот [15] и теперь широко используется в метрологии. Утилизация такого фундаментального нелинейно-оптического эффекта как вынужденное комбинационное рассеяние в относительно новой среде - оптоволокне [16] дала возможность перестройки оптоволоконных комбинационных лазеров в



времени перезарядки ловушек

ш0 = -зДоАД/АОц	(1.9)

характеризует время ФР отклика.

В рамках сделанных приближений система (1.7), (1.8) является точной и может использоваться во всей области переменных. Однако, с целью дальнейшего упрощения уравнений делают еще одно приближение:	пренебрегают поправкой к единице	в	знаменателе

выражения (1.7).	Эта	поправка описывает истощение	концентрации

ионизированных доноров, она пропорциональна отклонению концентрации ионизированных доноров от концентрации компенсирующих акцепторов. Для типичных параметров кристаллов семейства силленитов неравенство

|1У+(гД) - ЛТД « ЛД	(1.10)

выполняется с хорошей точностью в области существования волн пространственного заряда [84]. Пренебрегая отличием знаменателя выражения (1.7) от единицы и подставляя (1.7) в (1.8), получим искомое материальное уравнение, которое служит исходным для описания всех явлений, связанных с волнами пространственного заряда (ВИЗ) в ФР кристаллах.

квТ 2	1дЧ-Е1

Е о V + —V" — +

д	/лте) дЬ

(е0 V + “V2 - 4ДЛ/'4) V Я,

Д1ЦЦ (Е„. V + М» ЩИ -	(1.И)

е V	ч ) к

(д'У ЕЛг,Ь)	1Аг	Д)	47гдАД

V Ех{т, I) (

Первая и вторая строки уравнения (1.11) определяют линейные свойства собственных возбуждений среды - закон дисперсии и затухание