Способ самообращения волнового фронта

 

Изобретение относится к оптике, в частности к нелинейной оптике, динамической голографии и оптической обработке информации. Цель изобретения - получение стационарного самообращения волнового фронта. Способ самообращения волнового фронта включает введение светового пучка в фоторефрактивный кристалл с диффузионным откликом нелинейности при расположении каустики фокусирующего излучения внутри кристалла и ориентирование кристалла до получения нелинейного отражения в его объеме. Интенсивность обращаемого пучка выбирают из условия, чтобы величина наведенной им в области взаимодействия фотопроводимости не превышала темновую проводимость более чем в три раза. 1 ил.

СООЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ 1ЕСНИХ

PECflVSflHH

„.SU„, 13993

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЮЕНКЯМ И ОТНЯТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

{ 2.1 ) 4452333/31-25 (22) 29,06,88 (46) 15 ° 12.90. Бюл. Р 46 (71) Институт проблем механики

АН СССР (72) А.В.Мамаев и В.В.Шкунов (53) 772.99 (088.8) (56) Зельдович Б.Я., Пилипецкий Н.Ф,, Шт . Нов В.В. Обращение волнового Фронт . М.: Наука, 1985, с. 285.

Мамаев А.М., Шкунов В.В. Нестацио нарное само-ОВФ в кристалле ниобата лития. — Квантовая электроника, 15, 1988, Р 7, с. 13!7-1318. (54) GIIOCOB САМООБРАЩЕНИЯ ВОЛНОВОГО

ФРОНТА (57) Изобретение относится к оптике, Изобретение относится к оптике, в частности к нелинейной оптике динаьяческой голографии, и может быть использовано в системах оптической обработки информации.

Цель изобретения — обеспечение стационарного самообращения.

Коэффициент усиления Г слабого пучка на диффузионном механизме записи решеток при условии сравнимых фотопроводимости и темновой проводимости имеют вид

Г=Г I/(?+Х ) где I — локальная интенсивность обращaeMoro пучка;

I — интенсивность освещения, ког торая наводит фотопроводимость, равную темновой; (51;5 а Ог F 1/35 G 03 Н 1/00

2 в частности к нелинейной оптике, динамической голографии и оптической обработке информации. Цель изббретения— получение стационарного самообращения волнового фронта, Способ самообращения волнового фронта включает введение светового пучка в фоторефрактнвный кристалл с диффузионным откликом нелинейности при расположении каустики фокусирукщего излучения внутри кристалла и ориентирование кристалла до получения нелинейного отражения в его объеме. Интенсивность обpaiitaeMoro пучка выбирают иэ условия, чтобы величина наведенной им в облас.ти взаимодействия Фотопроводнмости не Ct превышала темновую проводимость более, чем в три раза. 1 ил, Г, — коэффициент стационарного ксив ленни при I)? Ет.

Поэтому при I а ? преимущество в усилении обращенной компоненты возможно из-за зависимости Г (I) и s стационарном режиме. Отношение темпов усиления обращенной и некоррелированных конфигураций составляет (2I +

+(I))/(I<+(Х>), где а?) — среднее по объему вз аимодействия значение интенсивности обращаемого спекл-пучка. При . I

Тс<1„когда ГыХ, имеет место почти двукратное преимущество в усилении обращенной компоненты, как и при вынужденном рассеянии ° При (?)=3I ко- эффициент дискриминации равен 1,25.

При дапьнейшем увеличении (I) коэффициент дискриминации в усилении обращенной компоненты падает, что при161 399 3 водит к тому, что необращенные компоненты рассеянного назад излучения также хорошо усиливаются и вспедствие этого доля обращения .падает.

На чертеже приведена схема дпя реализации способа, стационарного саио обращения волнового фронта в фотоуефрактивном кристалле, Схема . .содержит гелий-кадмиевый лазер 1 (=0,44 мкм), набор ослабляющих фильтров 2, полупрозрачное зеркало (R. 80X) 3, фокусирующая линза 4 с фокусным расстоянием f — 8 см, неоднородная по толщине стеклянная фазовая плас;инка 5, объектив 6 с фокусным расстоянием i -в 5 см, фоторефрактивный кристалл 7 BaTiO> ° измеритель !

8 мощности падающего лазерного излучения и измеритель 9 мощности обра( щенного излучения., Излучение гелий-кадмиевого лазера

1 .мощностью 60 мВт после прохожде-. ния ослабляющих фильтров 2 отражается полупрозрачным зеркалом 3. Далее излучение проходит через линзу 4, через вносящую в пучок спекл-структуру фазовую -пластинку 5 (стакдартную для экспериментов по обращению волково ro фр о нт а) и фоку сиру ет ся объективом 6 в фоторефрактивный кристалл

7 BaTiq0 . Последний ориентируется до получения нелинейного отражения лазерного излучения в его объеме. В нашем случае угол падения излучения на кристалл 7 составляет 60 . Оптическая. ось кристапла перпендикулярна входной грани кристалла. Падающая в фоторефрактивный кристалл подлежащая обращению волна е-поляризована.

Прошедшая в обратном направлении отраженная волна попадает на измеритель

9 мощности, обращенного излучения, который позволяет измерить коэффициент нелинейного отражения излучения от кристалла и долю обращения. Отношение поперечного к продольному масштабов пространственной кеоднородкости интенсивности обращаемого пучка задается отношением размера лазерного пучка на объективе 6 к его фокусному

5 расстоянию. При расположении каустики фокусируемого излучения внутри кристалла, т.е. в случае, когда это отно1 шение превышает отношение поперечного к Продольному размеров области

10 взаимодействия, при условии, что величина наведенной. пучком фотопроводимости не превышает темновую более, чем в 3 раза, наблюдается самообращение волнового фронта, причем обраще15 ние имеет место не только в нестационарном режиме, ко и в установившемся (ст ацио нарком) режиме . Иэ мере нный в стационарном режиме коэффициент нелинейного отражения достигает 15Õ при доле обращения 503. Время установления стационарного режима составляет 0,8 с при I/I "Т, При невыполнении условия расположения каустики фокусирующего излучения внутри крис25 талла обращение волкового фронта не наблюдает ся.

Использование предлагаемого способа caMoo6pamекия волнового фронта обеспечивает возможность стационар30 ного самообращения волкового фронта.

Формул а изобретекия

Способ самообращения волнового фРонта, включающий фокусировку излучения в объем фоторефрактивкого кристалла с диффузионным механизмом нелинейности с расположением каустики фокусируемого излучения внутри кристал4р ла и ориентирование кристалла до получения нелинейного отражения в его объеме, отличающийся .тем, что, с целью обеспечения стационарного самообращекия, интенсивность пуч45 ка выбирают из условия, чтобы величина наведенкой им в области взаимодействия фотопрдводимости ке превышала темновую пр6водимость более, чем в три раза.

1б! 3993

Корр ектор С. Ше вкун, Составитель Е. Дорофеева

Техред Л. Сердюкова

Редактор М.Петрова

Заказ 3892 Тирак 468 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент",.г. Ужгород, ул. Гагарина, 101