Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Дмитриев В.Г. -> "Прикладная нелинейная оптика: Генераторы второй гармоники и параметрические генераторы света" -> 64

Прикладная нелинейная оптика: Генераторы второй гармоники и параметрические генераторы света - Дмитриев В.Г.

Дмитриев В.Г., Тарасов Л.В. Прикладная нелинейная оптика: Генераторы второй гармоники и параметрические генераторы света — М.: Радио и связь, 1982. — 352 c.
Скачать (прямая ссылка): prikladnayanelineynayaoptika1982.djvu
Предыдущая << 1 .. 58 59 60 61 62 63 < 64 > 65 66 67 68 69 70 .. 111 >> Следующая

В схеме, показанной на рис. 3.29, в (или на рис. 3.29, г) достигается оптимальное с точки зрения эффективности преобразования соотношение между плотностью мощности излучения и его расходимостью. Эта схема позволила получить коэффициент преобразования 65% при генерации второй гармоники от неодимового лазера мощностью 20 МВт/см3 и расходимостью 2 угл. мин. В отсутствие формирующей системы коэффициент преобразования составлял в тех же условиях всего 6% (см. [45]).
Схемы компенсации дисперсии синхронизма. Указанные схемы применяются при генерации второй гармоники излучением, характериризующимся очень малой расходимостью и в то же время относительно высокой немонохро-матичностью. Угловая дисперсия синхронизма, выражающаяся в наличии зависимости угла синхронизма 0С от длины волны излучения X, компенсируется в этих схемах за счет угловой дисперсии специально подобранных дисперсионных элементов.
Прежде чем попасть в нелинейный кристалл, излучение взаимодействует с дисперсионным элементом, в результате чего коллинеарный (нерасходящийся) немонохроматический световой пучок превращается в совокупность монохроматических парциальных лучей, распространяющихся под разными углами. Дисперсионный элемент должен быть подобран так, чтобы эти углы отвечали углам синхронизма для соответствующих длин волн. Иными словами, угловая дисперсия элемента должна равняться дисперсии угла синхронизма в нелинейном кристалле. В этом случае каждый из монохроматических парциальных лучей будет распространяться в кристалле под углом синхронизма. В результате эффективность преобразования может быть повышена на порядок.
216 Гл. 3. Специальные вопросы генерации второй гармоннкй
На рис. 3.30 представлены две схемы с компенсацией дисперсии синхронизма: а) с использованием дифракционной решетки в качестве дисперсионного элемента [46],
б) с использованием системы призм [47]. Первая схема не нуждается в дополнительных пояснениях. Подчеркнем лишь, что угловая дисперсия решетки ду/дХ должна быть равна дисперсии угла синхронизма в нелинейном кристалле dQJdk.
Обратимся ко второй схеме, представленной на рис. 3.30,6, где 1 — лазер; 2 — нелинейный кристалл; 3 — восемь дисперсионных призм; 4 и 5 — призмы полного внутреннего отражения. Пучок от лазера, минуя призму 4 (призмы расположены в пространстве соответствующим образом), попадает в дисперсионную призменную систему, проходит все восемь призм, отражается назад в призме 5, снова проходит восемь дисперсионных призм и, отражаясь от призмы 4, попадает в нелинейный кристалл (после отражения от призмы 4 излучение уже не попадает в дисперсионную призменную систему).
Схемы с использованием последовательно расположенных нелинейных кристаллов. Известно, что для повышения эффективности преобразования желательно увеличивать длину нелинейного кристалла. Однако увеличение длины кристалла может сопровождаться дополнительными явлениями, действующими в сторону уменьшения эффективности преобразования. Так, с увеличением длины кристалла сильнее проявляется диафрагменный апертурный эффект (уменьшение эффективности преобразования за счет сноса
3.7. Оптические схемы
217
энергии необыкновенной волны; см. § 2.7), происходит обратная перекачка энергии — от волны второй гармоники в волну основного излучения (см., например, рис. 1.6). Чтобы избавиться от подобных дополнительных явлений, следует не просто увеличивать длину кристалла, а применять специальные схемы, содержащие несколько (два или более) последовательно расположенных кристаллов.
На рис. 3.31, а показана схема с двумя нелинейными кристаллами, где 1 — лазер, 2 и 3 — нелинейные кристаллы; г' — оптическая ось кристалла. Кристалл 3 соответствует кристаллу 2, повернутому на 180° вокруг вертикальной оси (эта ось показана на рисунке штриховой прямой). В этом случае боковой снос энергии необыкновенной волны в кристалле 2 «компенсируется» сносом в кристалле 3.
Схема компенсации сноса может состоять из большого числа соответствующим образом ориентированных относительно друг друга кристаллов; см. рис. 3.31, б. Длина каждого кристалла должна быть меньше апертурной длины Lp. В этом случае эффект сноса, по сути дела, не успевает проявиться на длине отдельного кристалла. Накопление же эффекта на цепочке кристаллов невозможно, поскольку четные кристаллы играют роль «компенсаторов» этого эффекта по отношению к нечетным кристаллам,
218
Гл. 3. Специальные вопросы генерации второй гармоники
Для подавления конкурирующего процесса обратной перекачки энергии из волны второй гармоники в волну основного излучения можно использовать схемы, представленные на рис. 3.32, где 1 — лазер, дающий плоскополяризованное излучение на частоте ш; 2 и 3 — нелинейные кристаллы; 4 — призма Глана; 5—отражающее зеркало; 6 — специальный вращатель плоскости поляризации. Стрелки показывают, что соответствующая волна поляризована в плоскости рисунка, а кружочки с крестом — перпендикулярно к плоскости рисунка (заметим, что плоскость рисунка перпендикулярна в данном случае к плоскости синхронизма). Предполагается, что в каждом кристалле обратная перекачка энергии во вторую гармонику не успевает начаться. Напомним, что рассматривается оое-взаимодействие.
Предыдущая << 1 .. 58 59 60 61 62 63 < 64 > 65 66 67 68 69 70 .. 111 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed