ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Фоторефрактивный эффект и его проявления в динамической голографии из "Лазеры на динамических решетках " В отличие от лазеров на люминесцирующих центрах (рубин, неодимовое стекло), для которых характерен осциллирующий выход на стационарный режим, в лазерах на фоторефрактивных кристаллах при достаточно сильной селекции поперечных мод резонатора процесс развития генерации является плавным и гладким ). Условно процесс развития генерации можно разбить на два этапа. [c.39] В первый момент после начала накачки в кристалле начинает развиваться однонаправленное светоиндуцированное когерентное рассеяние [66-68]. Многочисленные шумовые волны, рассеянные на оптических неоднородностях образца, записывают соответствующие объемные фазовые решетки с падающей волной накачки и усиливаются из-за дифракции волны накачки на этих решетках. [c.39] На этом начальном этапе происходит примерно одинаковый рост интенсивности большого числа рассеянных волн, пространственное распределение которых определяется, как правило, угловой зависимостью коэффициента усиления Г. [c.39] Подавляющее большинство рассеянных волн покидает нелинейный кристалл. Лишь для небольшого конечного числа рассеянных компонент система зеркал, формирующая резонатор, возвращает часть рассеянных фотонов обратно в кристалл для создания положительной обратной связи. Если фазовые соотношения подобраны правильно, вводимая в кристалл световая волна когерентно складывается с исходной, рассеянной неоднородностями кристалла, что приводит к )гвеличению контраста интерференционной решетки и росту дифракционной эффективности соответствующей шумовой голографической решетки. Так введение обратной связи создает благоприятные условия для развития лишь некоторых выделенных решеток [69]. [c.40] На втором, более коротком этапе происходит резкое возрастание интенсивности выделенных мод вплоть до стационарного значения. [c.40] Визуально второй быстрый зтап развития генерации выглядит следующим образом в широком угловом спектре светоиндущфованного рассеяния появляется слабый керн, который с течением времени быстро растет по интенсивности, постепенно подавляя остальные рассеянные компоненты. Одновременно происходит сужение излучения в керне в остронаправленный световой пучок, представляющий собой генерационную волну. [c.40] Возникновение генерации в замкнутом резонаторе, как и в обычных лазерах, использующих усиление, связанное с вынужденным излучением, приводит к стабилизации однопроходового усиления на уровне, требуемом для компенсации всех потерь. В фоторефрактивных материалах коэффициент усиления Г не зависит ни от интенсивности света в кристалле (в приближении сильной фотопроводимости), ни от отношения интенсивностей взаимодействующих пучков (гл. 2). Однако введенная таким образом величина Г совпадает с коэффициентом экспоненциального усиления только в приближении слабого отгнала, т.е. для лазеров вблизи порога генерации, где еще можно пользоваться приближением заданного поля волн накачки. [c.41] С ростом мощности генерации реальное усиление на проход, обеспечиваемое фоторефрактивным кристаллом, падает. Так, при сравнивании интенсивностей генерационной волны и волны накачки показатель усиления станет вдвое меньше, чем для слабого сигнала. [c.41] К вопросу аналогий между лазерами на динамических решетках и обычными лазерами мы еще вернемся после изложения основных резуль татов теории (гл. 3) и описания реально существующих систем (гл. 4,5). [c.41] С другой стороны, вследствие вырождения по частоте пучков накачки и генерации здесь снимается требование разнесения по частотам полос усиления и поглощения. Специфичным для генераторов рассматриваемого типа является также условие отсутствия конкурентных нелинейных процессов, развитие которых ограничивает эффективность генеращш и искажает волновые фронты генерируемых световых пучков. [c.42] Практически каждая нелинейная среда, в которой под действием света изменяется показатель преломления (кубическая нелинейность, нелинейность пятого порядка, фоторефрактивные нелинейности и т.д.), может быть использована для получения генерации, если она обеспечивает усиление достаточное, чтобы превысить внутренние потери генератора и потери, связанные с выходом излучения. Классифицируя все механизмы нелинейности по элементарным процессам, приводящим к изменению комплексного показателя преломления, можно выделить две следующие группы. [c.42] В данной главе охарактеризованы основные классы нелинейных сред, на которых уже получена генерация. Наибольшее внимание уделено фото-рефрактивным материалам, широко применяемым в настоящее время на практике. [c.43] Вернуться к основной статье