Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Петров М.П. -> "Фоторефрактивные кристаллы в когерентной оптике" -> 48

Фоторефрактивные кристаллы в когерентной оптике - Петров М.П.

Петров М.П., Степанов С.И., Хоменко А.В. Фоторефрактивные кристаллы в когерентной оптике — Спб.: Наука, 1992. — 320 c.
Скачать (прямая ссылка): fotoregistraciioptiki1992.djvu
Предыдущая << 1 .. 42 43 44 45 46 47 < 48 > 49 50 51 52 53 54 .. 144 >> Следующая

*«(z) = fV-Sl(Z) + S8‘(2) , (6.16)
и уравнения для связанных волн (6.14) сведутся к
_dS^_ = _y_ + s. (2)Ь
ISM + stw.
(6.17)
Решая данную линейную систему уравнений известными методами, получаем для стандартных граничных условий S1 (0) = S0, S2 (d) =0
<г i,exP (?г) + exP (Yrf)
1 ^ 0 1 + exp (yd) ’
(6.18);
с. ,-л о exP (Vz) ~ exp (yd)
62 (Z) ~ 60 1 + exp (yd) •
6.3.2. Коэффициент отражения в схеме стационарного четырехволнового взаимодействия в ФРК
Основными параметрами, характеризующими любую схему четырехволнового взаимодействия, являются коэффициенты пропускания Т и отражения R, определяющие величину интенсивности соответствующих сигнальных пучков относительно входной интенсивности сигнального пучка:
Г = I S! (d)/S0 I*. R = I S2 (0)/S0 I*. (6.19).
Для рассматриваемого случая [6.29]
exp (yd/2) ch (yd/2)
Из полученных выражений следует важнейший вывод о том, что-отражение с усилением (R > 1) можно получить лишь в случае формирования несмещенных фазовых решеток. Для смещенных фазовых решеток, для которых в схеме двухволнового взаимодействия (рис. 6.3) может наблюдаться значительное усиление слабого сигнального пучка, коэффициент отражения
/? = th* (Гй/4), (6.21)
т. е. не может превосходить 1 ни при каких значениях произведения Td. Указанное противоречие объясняется тем, что встречная волна накачки R2 осуществляет когерентное стирание голограммы (рис. 6.1, б). Это означает, что вторичная голограмма, записываемая в кристалле в результате взаимодействия световых волн S2 и R2, оказывается строго в противофазе относительно исходной голограммы и приводит к ее эффективному подавлению. Таким образом, можно говорить об отрицательной обратной связи, возникающей в объеме
Т =
R = | th (yd/2) |2. (6.20)
8 М. П. Петров и др.
па
кристалла: формирование первичной голограммы световыми пучками S1 и /?! приводит к появлению волны S2, а ее взаимодействие с R2 — к ослаблению исходной голограммы.
Неизбежность такого типа обратной связи в рассматриваемой схеме четырехволнового взаимодействия самым непосредственным образом связана с симметрийными свойствами двух связанных общей решеткой встречнонаправленных процессов двухволнового смешения. Действительно, как указывалось в разделе 6.2 (см. рис. 6.3), в случае записи фазовой решетки смещенного типа такие процессы обязательно идут в противоположных направлениях. Т. е. если в одном из них слабый сигнальный пучок усиливается, то во втором — ослабляется, и наоборот. Фактически это означает, что один из пучков накачки, который отвечает направлению двухволнового взаимодействия с ослаблением сигнального пучка, обязательно осуществляет когерентное стирание голограммы.
По крайней мере частично удается решить данную проблему путем введения несимметричной накачки, когда один из пучков накачки, осуществляющий когерентное стирание голограммы, уступает по интенсивности другому (г = | /?212/| Rt |2 Ф 1). Как показано в [6.29], максимальное значение коэффициента отражения при этом достигается при оптимальном значении г = ехр (—Гdl2) и равно
R = sh2 (Td/4). (6.22)
При симметричной накачке (г = 1) отражение с усилением на смещенных фазовых решетках возможно для слабых сигнальных волн, сдвинутых по частоте на величину Асо л; Tsc относительно пучков накачки [6.30]. Отражение с усилением можно получить также и при использовании неколлинеарных пучков накачки R± и /?2 [6.31 ]. Однако наиболее полное решение проблемы увеличения эффективности четырехволнового взаимодействия на смещенных решетках достигается при использовании анизотропных свойств фазовых решеток в ФРК (см. раздел 6.4).
Существенно отличным образом четырехволновое взаимодействие протекает в случае, когда рассматриваемая пропускающая фазовая решетка оказывается несмещенного типа (у — мнимая). Не вдаваясь в подробности, укажем только, что введение встречного пучка накачки R2 приводит к дополнительному развороту решетки. В результате в ней появляется смещенная для прямого двухволнового процесса взаимодействия Sx и Rx компонента, приводящая к усилению Si, амплитуды голограммы, а следовательно, и отраженной волны. Отметим, что при yd -> ±ш коэффициенты отражения и пропускания (6.29) стремятся к бесконечности, что означает достижение процесса генерации.
6.4. Четырехволновое взаимодействие на анизотропных фазовых решетках
Основной особенностью анизотроных фазовых решеток (5.16), отличающей их от изотропных (5.1), является наличие двух ортогонально-поляризованных собственных дифракционных процессов, про-
114
ходящих с сохранением типа поляризации («внутримодовая» дифракция, см. главу 5). При этом эффективные амплитуды х1)2 (z) одной и той же анизотропной решетки, поскольку они могут определяться совершенно разными электрооптическими коэффициентами, для разных дифракционных процессов могут оказаться отличными как по-амплитуде, так и по знаку.
Если в четырехволновом взаимодействии на анизотропной фазовой решетке поляризации всех световых волн S1 и Rlt R2 и S2 одинаковы и соответствуют поляризации одного из собственных типов-дифракции данной решетки, то результатами анализа предыдущего-параграфа можно пользоваться, очевидно, без каких-либо изменений. Существенно по-иному процесс четырехволнового взаимодействия может происходить в случае, если поляризация одной пары световых волн (/?!, Si) отвечает одному типу собственной дифракции, а второй пары (R2, S2) — другому типу. Фактически это будет означать, что первому из процессов двухволнового взаимодействия (между Si и Rj) будет отвечать одна константа взаимодействия — ^ а второму (между S2 и R2) другая — у2.
Предыдущая << 1 .. 42 43 44 45 46 47 < 48 > 49 50 51 52 53 54 .. 144 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed