ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы ЕлаИа 3. Теория четырехволиового смешения и лазерои на его основе из "Лазеры на динамических решетках " Основной механизм записи динамических голограмм (амплитудных и фазовых) в резонансных средах обусловлен эффектом насыщения поглощения двухуровневого перехода. Под действием интенсивного излучения с частотой, близкой к частоте перехода, происходит заселение верхнего энергетического уровня, и среда просветляется. При этом спектральный контур линии поглощения искажается, поскольку максимальное просветление достигается в центре линии. Перераспределение населенности уровней приводат и к искажению кривой дисперсии, связанной с линией поглощения. [c.60] Минимальные значения / нас. следовательно, и наибольшую чувствительность имеют пары щелочных металлов при низких давлениях. В частности, пары натрия являются наиболее часто используемой средой для демонстрации целого ряда нелинейных эффектов. При использовании паров натрия получены рекордные коэффициенты усиления четвертого пучка во встречной и попутной схемах четырехпучкового взаимодействия. [c.60] Пары щелочных металлов имеют высокую чувствительность при быстродействии 10 с, однако их существенным недостатком является узкий спектральный диапазон, в котором можно наблюдать нелинейные эффекты. [c.61] Дополнительные сложности создает необходимость работы при высоких температурах. С этой точки зрения интересны пары / г, которые имеют довольно низкую интенсивность насыщения 240 кВт/см при комнатной температуре, однако отклик такой среды более длительный (10 не). [c.61] Среди широкого класса резонансных сред растворы и пары сложных органических соединений позволяют осуществлять четырехволновое смешение световых пучков в широком спектральном диапазоне от ближней УФ- до ближней ИК-областей спектра при высоком быстродействии. Следует отметить, что при записи динамических голограмм в растворах красителей тепловой механизм вносит значительный вклад в формирование обращенной волны, а в ряде случаев является определяющим. [c.61] В настоящее время выполнен большой объем экспериментальных исследований, который показал возможность генерации в схемах, использующих динамические голограммы. Возникает необходимость теоретического описания процесса генерации лазеров на четырехволновом смешении для определения условий существования такой генерации, ее предельных возможностей, требований к нелинейным средам и т.д. Имеющиеся теоретические работы посвящены, в основном, описанию процессов генерации на фоторефрактивных кристаплах. [c.62] Данная глава содержит попытку построения общей теории четырехволнового смешения и генерации в средах с произвольным нелинейным откликом. В ней получены уравнения, описывающие четырехволновое смешение при одновременном действии нескольких нелинейных механизмов в условиях нестационарного нелинейного отклика. Это позволило выявить все типы решеток, записываемых в нелинейной среде. Уравнения учитывают нарушение условий пространственного синхронизма и невырожденное по частоте взаимодействие волн. Рассмотрены условия подавления записи тех или иных решеток. [c.62] В стационарном случае при избирательной записи только пропускающих либо только отражательных решеток приводится общее решение для четырехволнового смешения в условиях пространственного синхронизма в среде без диссипации. Для чисто локального и чисто нелокального откликов показано, что четырехволновое смешение описывается подобно дифракции на статической голограмме. Кроме того, для сред типа фоторефрактивных кристаллов, когда изменение показателя прелом-летя не зависит от интенсивности излучения, приведено решение, учитывающее поглощение. [c.62] Отдельный раздел главы посвящен решению задачи о четырехволновом смешении в средах с локальным нелинейным откликом. Получено общее решение, учитывающее нарушение условия пространственного синхронизма. На примере записи лишь пропускающих решеток выполнен анализ характеристик генерации в различных оптических системах. [c.62] В заключение главы рассмотрены параметры и характеристики генерации гибридных лазеров на четырехволновом смешении, в резонаторе которых имеется дополнительная активная среда. [c.62] Вернуться к основной статье