Популярное

Мифы о звукоизоляции



Как построить дом из пеноблоков



Как построить лестницы на садовом участке



Подбираем краску для ремонта



Каркасные дома из дерева


Главная » Особенности индикатрисы фоторефрактивного

Особенности индикатрисы фоторефрактивного рассеяния света в кристаллах LiNbO3:Rh

Максименко В.А. (mva30@mail.ru), Сюй А.В., Карпец Ю.М., Данилова Е.В.

Дальневосточный государственный университет путей сообщения

Кристаллы ниобата лития являются одним из наиболее перспективных материалов для применения в нелинейной оптике, электрооптике и голографии [1]. Фоторефрактивный эффект (ФРЭ), имеющий место в этих кристаллах, с одной стороны позволяет записывать в них фазовые голограммы, с другой стороны является помехой для ряда прикладных применений. Наиболее ярким проявлением ФРЭ является фоторефрактивное рассеяние света (ФРРС), заключающееся в сильной деструкции лазерного пучка и перекачке большой доли его энергии в рассеянный свет. Изучение ФРРС необходимо для определения причин его возникновения, с целью нахождения средств, его устраняющих. Также ФРРС является дополнительным источником информации о процессах, проходящих в фоторефрактивных кристаллах при освещении их когерентным излучением.

Изучению ФРРС в чистых кристаллах ниобата лития, а также с различными легирующими примесями посвящено достаточно много работ [2]. Однако в поле зрения исследователей ФРРС практически не попадал ниобат лития, легированный родием, хотя имеются данные, что эта примесь значительно повышает фоточувствительность кристаллов [3].

Ранее было проведено изучение особенностей ФРРС в кристаллах LiNbO3:Rh в случае, когда излучение лазера падало на кристалл нормально к его поверхности [4, 5]. В этой работе мы приводим результаты исследования некоторых особенностей индикатрисы фоторефрактивного рассеяния в кристалле ниобата лития, легированного родием (массовая концентрация Rh - 0,01 вес.%) при падении лазерного излучения под углом к нормали. Кристаллы представляют собой плоскопараллельные пластинки х-среза,



На рис.1 изображена схема геометрии эксперимента.


а б

Рис.1. Схема эксперимента. Угол i - угол падения пучка накачки. Ось x - нормаль к входной грани кристалла, ось z - оптическая ось кристалла

На рис.2.а представлена фотография, изображающая картину ФРРС,

полученную при падении пучка накачки под углом к нормали в плоскости, содержащей оптическую ось кристалла. Как видно из этого рисунка, картина рассеяния в этом случае становится несимметрична относительно плоскости ху. Очевидно, это связано с тем, что пучок накачки теперь имеет разные углы с положительным и отрицательным направлениями оптической оси кристалла. Отсутствие дуг селективного рассеяния свидетельствует о том, что в данной геометрии невозможен фазовый синхронизм между волной накачки и рассеянным светом.

Мы также направляли пучок накачки под углом к нормали кристаллической пластинки в плоскости, перпендикулярной оси кристалла. На рис. 2.б приведена получающаяся картина ФРРС.

толщиной около 1 мм, с оптической осью, параллельной боковым граням. Излучение гелий-неонового лазера (длина волны 0,6328 мкм, мощность 22 мВт), фокусировалось в кристалл линзой. Излучение плоскополяризованное, оптическая ось кристалла лежала в плоскости поляризации пучка накачки.




а б в

Рис. 2. Картины ФРРС в кристалле LiNbO3:Rh при различных углах падения накачки: а - 50° в плоскости xz (соответствует рис.1.а); б - 10° в плоскости xy (соответствует рис.1.б); в - пучок накачки падает нормально к поверхности

При угле падения 10° картина ФРРС становится заметно асимметричной относительно плоскости xz. Картину пересекают темные и светлые полосы. Полосы идут сверху вниз, имея некоторую кривизну. Существует особая область в виде дуги окружности, проходящей через центр картины, в которой эти полосы выглядят увеличенными и очень четкими. Существование такой области, по-видимому, связано с наличием условий синхронизма, которые выполняются для рассеяния в определенных направлениях. При увеличении угла падения эта особенность исчезает, картина становится еще более асимметричной, превращаясь в две дуги, сходящиеся в центре. Литература

1. Кузьминов, Ю.С. Электрооптический и нелинейнооптический кристалл ниобата лития / Ю.С. Кузьминов. - М.: Наука, 1987. - 264 С.



2. Обуховский, В.В. Процессы фоторефрактивного рассеяния света в кристаллах: Автореф. дис. ... докт. физ.-мат. наук / В.В. Обуховский; Киев, 1989. - 24 С.

3. Buse, K. Light-induced charge processes in photorefractive crystals II: Materials / К. Buse Appl. Phys. - 1997. - Vol. 64. - P. 391-407.

4. Karpets, Yu. M. Photorefraction scattering in LiNbO3 crystals with different alloying additives / Karpets Yu. M., Maksimenko V.A. ICONO 2001: Fundamental aspects of laser-matter interaction and physics of nanostructures / A.V. Andreev et. al., Eds., Proceedings of SPIE. - 2002. - Vol. 4748. - P. 211215.

5. Максименко, В. А. Фотоиндуцированное рассеяние света в кристаллах LiNbO3:Rh / В.А. Максименко, Ю.М. Карпец Оптический журнал. - 2004. -Т. 71. - № 9. - С. 6-7.



© 2017 РубинГудс.
Копирование запрещено.