Нелинейные оптические материалы

Заканчивая обсуждение вопроса о расширении спектра генерации современных лазеров, необходимо отметить еще одно перспективное направление, усиленно развиваемое последние годы благодаря успехам в технологии получения нелинейных оптических материалов. Речь идет о возможности эффективного преобразования частот лазеров нелинейно-оптическими методами. Для генерации гармоник в видимой области спектра с наибольшим успехом применяются кристаллы дигидрофосфатов аммония (ADP) и калия (KDP), иодата и ниобата лития и др. [c.184]

Нелинейная оптика 543 Нелинейное взаимодействие 5 5 Нелинейность 321, 544 Нелинейные оптические материалы 551 Необыкновенный луч 96, 562, 563 [c.612]

Переходим к критериям отбора нелинейных оптических материалов, используемых в качестве рабочих тел устройств генерации второй гармоники, суммовых и разностных частот, а также плавного параметрического преобразования частоты излучения накачки. При прочих равных условиях основным требованием к кристаллу (текстуре) является наличие в нем направлений, по которым имеет место равенство скоростей распространения взаимодействующих излучений, так называемых направлений синхронизма. При отсутствии в среде направления синхронизма (вследствие не- [c.238]

Генерация гармоник, суммовых и разностных частот лазерного излучения. В течение последнего десятилетия развитие лазерной техники вышло на своеобразное плато насыщения — произошел отбор активных материалов, обладающих оптимальными характеристиками, устоялись конструктивные варианты основных узлов и компоновки лазерных систем в зависимости от их назначения. Это сопровождалось аналогичными процессами селекции нелинейных оптических материалов и изготавливаемых из них компонентов лазеров. [c.241]

Преобразование в третью гармонику (либо в нелинейном оптическом материале с большим значением нелинейной восприимчивости третьего порядка, либо путем преобразования во вторую гармонику с последующим образованием излучения с частотой Зсо в результате взаимодействия излучений с частотами 2со и со) позволяет измерить корреляционную функцию интенсивности третьего порядка (см. гл. 8). В то время как корреляционная функция второго порядка всегда симметрична относительно т, что не дает возможности сделать заключение об асимметрии импульсов, корреляционная функция третьего порядка позволяет обнаружить более тонкие детали формы импульса, например его асимметрию [3.2, 3.3, 3.18]. [c.120]

Из (8.4) и (8.5) уже следует, что за счет полей с частотами 0)1,. . соп в нелинейном оптическом материале может образоваться поле с частотой со , причем o) = oi+...+сОп. В рамках линейной оптики это невозможно. Кроме того, видно, что такой процесс развивается особенно эффективно при условии, что период пространственных осцилляций множителя ехр[—i( -b... [c.276]

Нелинейные оптические материалы ВЗО (бисульфит свинца) [c.281]

Как это уже имело место для систем обработки речи и технического зрения, ПЕЯ имеет свою историю развития в области исследования интерфейсных устройств для сопряжения человека с машиной. Здесь задача состояла в создании машины, понимающей фразы или предложения на английском языке, вводимых в нее с помощью каких-либо периферийных устройств (обычно клавиатуры). На ранних этапах развития этого направления основной целью (помимо перевода языка) являлось создание систем, позволяющих обращаться с запросами к большим базам данных. Сама структура запроса и его интерпретация имели очень большое значение, и пользователю следовало быть очень внимательным, следя за точным переводом запроса на язык базы данных. Для приведенного ранее в данной главе примера запрос по обнаружению в базе данных сведений, посвященных нелинейным оптическим материалам для двумерных пространственных модуляторов света, мог бы, в случае ввода сигнала на естественном языке, иметь следующую структуру [c.314]

Найти все сообщения по нелинейным оптическим материалам, применяемым в двумерных пространственных модуляторах света . [c.314]

Другим очевидным требованием, которое учитывалось с самого начала, являлось требование самого высокого оптического качества кристалла. Это означает, что при изучении новых материалов, для которых не существует естественных монокристаллов больших размеров, необходимо выращивать такие монокристаллы хорошего оптического качества. Поэтому часто поиск новых и лучших нелинейных оптических материалов был связан со значительными усилиями по выращиванию таких кристаллов. Последнее обусловлено тем, что, как выяснилось позже, к оптическому качеству нелинейных материалов следует предъявлять требования даже более высокие, чем к самым лучшим материалам, используемым в линейной оптике. [c.95]

Однако, как выяснилось, кристалл ниобата лития имеет и одно отрицательное качество, заключающееся в том, что точное значение его показателей преломления меняется от образца к образцу. Последнее, как мы вскоре увидим, позволило сделать вывод, что к оптическому качеству нелинейных оптических материалов следует предъявлять гораздо более высокие требования, чем к обычным материалам линейной оптики. [c.96]

Рис 3. Значении нелинейного коэффициента Па для оптически материалов на плоскости п, Тнл- [c.296]

Таблица 8.1. Нелинейные оптические коэффициенты некоторых материалов

Десять лет назад вышла монография авторов данной книги Молекулярные кристаллы в нелинейной оптике (М Наука, 1975). В те годы изучение молекулярных кристаллов, обладающих нелинейными оптическими свойствами, еще только начиналось, природу нелинейных восприимчивостей молекулярных кристаллов еще предстояло выяснить. За время, прошедшее с тех пор, идея о связи нелинейной восприимчивости кристаллов с внутримолекулярным переносом заряда и определяющими этот перенос структурными факторами молекул, выдвинутая и обоснованная авторами, бьша проверена, принята и использована для получения новых нелинейных материалов с помощью структурных изменений молекул, в циклах работ, проведенных в различных лабораториях мира. [c.3]

Необходимо отметить, что отношения S o/So, входящие в выражения для электрооптических и нелинейно-оптических коэффициентов, у приведенного ряда соединений остаются приблизительно постоянными. Среднее значение o/ S o = (6 0,5)10 эВ м Отсюда можно сделать заключение, что различные материалы, содержащие октаэдры ВОб, имеют близкие дисперсионные свойства показателей преломления. [c.341]

К нелинейным оптическим явлениям относится большая совокупность оптических взаимодействий, наблюдаемых в тех случаях, когда оптические поля одного или нескольких лазерных пучков, распространяющихся в материале, достаточно велики, чтобы индуцировать поля поляризации, пропорциональные произведению [c.32]

Основными требованиями, предъявляемыми к органическим нелинейным материалам, помимо обычных желаемых высокой нелинейной оптической поляризуемости н малых оптических потерь являются предельно ограниченное число рассеивающих дефектов в объеме и на поверхности и максимальное ориентационное упо- [c.249]

При взаимодействии излучения с твердым телом происходят изменения интенсивности, поляризации, углового и спектрального состава света. Регистрация этих изменений лежит в основе диагностических методов, позволяющих определять оптические параметры, состав и структуру материалов. Наиболее информативными и распространенными методами диагностики твердых тел являются спектрометрия пропускания-отражения, эллипсометрия отражения, спектрометрия рассеяния и фотолюминесценции, нелинейно-оптическая спектрометрия. Информативность метода связана с его чувствительностью к изменениям регистрируемого параметра. [c.69]

В настоящее время разрабатываются более совершенные нелинейные материалы, позволяющие создать более пригодные на практике оптические бистабильные устройства. Элементы соединений, вероятно, будут использовать эффект смещения частот в нелинейных оптических средах и будут аналогичны по сути устройствам, описанным ранее для гибридных архитектур. Однако из-за намного большего числа каналов, с которыми необходимо работать, переключения должны выполняться многоступенчатым образом, когда ряд параллельных плоских голографических матриц, работающих в реальном времени, выполнял бы процедуры аналогично тому, как это показано на рис. 10.38. Заметим, что для простоты все три основные функции межэлементных соединений процессор — процессор, процессор — память, процессор — устройство ввода/вывода объединены в один блок, но они могли бы быть реализованы тремя независимыми устройствами. [c.348]

Возможности получения сильных нелинейных эффектов в кристаллах в значительной мере связаны с большой концентрацией частиц (Л 10 см ) и наличием широкого класса оптических материалов без центра инверсии, допускающих существование нелинейных эффектов, квадратичных по полю. [c.7]

Основные положения линейной оптики, необходимые для понимания предмета, изложены в 1 главе. Глава 2 посвящена теории нелинейных оптических взаимодействий. Главный акцент здесь сделан на детальный разбор практически интересных задач вместе с тем следует подчеркнуть, что здесь нет претензий на абсолютную общность или строгость. Важный вопрос о согласовании фаз при нелинейных волновых взаимодействиях рас смотрен в гл. 3. Успешное применение методов нелинейной оптики в приборостроении в значительной степени зависит от наличия соответствующих нелинейных материалов. Вопрос о материалах нелинейной оптики рассмотрен в гл. 4, а в приложении дан обширный список таких материалов и их свойств. Поскольку исследования материалов для нелинейной оптики продолжаются, вполне возможно, что к моменту выхода книги из печати этот список окажется неполным. Остальные главы книги посвящены детальному рассмотрению явлений генерации второй оптической [c.14]

Общепринятым коэффициентом качества при оценке эффективности нелинейных оптических материалов является К нел-опт — = d ln . Поскольку модуль d возрастает возле точки Кюри, в области ФП повышается и /Снел-опт. Для импульсного и непрерывного режимов преобразования коэффициенты качества модифицируются соответственно К нел-опт — d P nln И К" нел-опт— где Ра — пороговая плотность лучевой мощности (выше которой кристалл разрушается, см. 2.3) х — теплопроводность кристалла. Выбор оптимальной рабочей температуры для иелинейных оп- [c.258]

Если в электрооптических материалах используется зависимость показателя преломления от напряженности внешнего электрического поля, то работа нелинейнооптических материалов основана на зависимости показателя преломления от напряженности электрического поля самой световой волны. Нелинейные оптические материалы при- [c.264]

Следует отметить, что описанные выше методы измерения оптической нелинейности предполагают наличие соответствующих монокристаллов хорошего качества. Имеется в виду не самое высокое оптическое качество, а обычная оптическая однородность. В следующем параграфе мы ознакомимся с такой техникой измерения нелинейности оптических материалов, когда отпадает и это требование. Речь идет о разработанном Куртцем методе измерения нелинейности кристаллических порошков. [c.108]

Метод Куртца оценки нелинейности оптических материалов с помощью кристаллических порошков [c.108]

МЕТОД КУРТЦА ОЦЕНКИ НЕЛИНЕЙНОСТИ ОПТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ t09 [c.109]

Нелинейные оптические процессы могут наблюдаться и при относительно малой интенсивности света, облучающего исследуемую среду. Так, например, открытое еще в долазерный век С. И. Вавиловым и В. Л. Левшиным (1926) уменьшение поглощения уранового стекла при увеличении яркости свечения конденсированной искры положило начало большому циклу работ по просветлению различных материалов, которые имеют большое практическое значение (создание безынерционных световых затворов и др.). Они легко интерпретируются (см. 8. 5) в квантовых представлениях, связанных обеднением ответственного за поглощение нижнего уровня за счет перехода атома на более высокий долгоживущий уровень. Однако значение таких нелинейных процессов полностью проявилось лишь после изобретения лазеров, а дальнейшее развитие нелинейной оптики неотделимо от развития квантовой теории. [c.171]

Третьей характерной кривой является график зависимости между напряжением и деформацией для определенного момента времени. Ясно, что для любого момента времени этот график будет представлять собой прямую линию с постоянным углом наклона. Линейная зависимость напряжений от деформаций (В каждый момент времени есть следствие неявного предположения о линейности моделей, состоящих из пружин и цилиндров с поршнями. Эта линейная зависимость в общем случае очень важна при исследовании напряжений и деформаций поляризационно-оптическим методом, так как она позволяет распростра- нить результаты, полученные на моделях из вязкоупругого материала, на натуру из упругого материала. Большая часть вязкоупругих материалов обладает линейной зависимостью между напряжениями и деформациями в определенных пределах изменения напряжений и деформаций (или даже времени). Существуют и нелинейные вязкоупругие материалы, полезные в некоторых специальных задачах. Однако в большинстве случаев приходится выбирать материал с линейной зависимостью между напряжениями и деформациями и следить за тем, чтобы модель из оптически чувствительного материала не выходила в ходе испытания за пределы области линейности свойств материала. При фотографировании картины полос момент времени для всех исследуемых точек оказывается одним и тем же. Если используются дополнительные тарировочные образцы, то измерения на них необходимо проводить через тот же самый интервал времени после приложения нагрузки, что и при исследовании модели. Читатель, желающий подробнее ознакомиться с использованием расчетных моделей для анализа свойств вязкоупругих материалов, может обратиться к другим публикациям по данному вопросу, в частности к книге Алфрея [1] ). [c.122]

Сравнительная простота изготовления больших монокристаллов и широкий диапазш нелинейных оптических свойств молекулярных кристаллов должны привести к многообрмным применениям этих материалов в приборах нелинейной оптики. [c.186]

Эта книга особенно полезна в том отношении, что в ней не только приведены сегнотоэлектрические, электро-оптические и нелинейно-оптические свойства кристаллов, но также описаны физико-химические вопросы технологии выращивания монокристаллов конкретных соедине ний Представляемая книга является первой в области получения и использования материалов для нелинейной оптики в отечественной и зарубежной литературе, а ее автор внес значительный вклад в развитие этого направ ления. [c.6]

В большинстве применений сегнетоэлектрических материалов важно иметь точное знание зависимости сжойств материала от температуры и их изменения от материала к материалу при данной температуре. Феноменологическая теория сегнетоэлектричества Девоншира — Гинзбурга предсказывает температурную зависимость сегнетоэлектрических свойств некоторых материалов, но она неприменима к проблемам предсказания зависимости свойств от состава материала. Если материаловедческий критерий определен, его можно использовать в выборе лучшего материала для конкретного применения, а тaкн e в поиске материалов с высокими нелинейно-оптическими характеристиками. [c.292]

Рис 8 12 1 — расчетная, 2 — экспериментальная зависимости нелинейной оптической восп и-мчивости б от спонтанной поляризации. 3 — линия — среднее значние б, полученное для 120 сегнетоэлектрических материалов. а — стандартное отклонение от среднего Экспериментальные точки соответствуют отдельным материалам, указанным на рисунке [25] [c.370]

Монография представляет первую в мировой литературе попытку аналитического рассмотрения современного состояния разработок н применений (включая перспективные) диэлектрических материалов в электронной технике. В ней описаны особые свойства диэлектриков линейные и нелинейные диэлектрические, пьезо-, пиро-, сегнетоэлектрические, сегнетоэластические, электро-, аку-СТО-, нелинейно-оптические, лазерно-генерационные. Рассмотрены корреляции между мерой выраженности конкретных свойств и обусловливающими их особенностями структуры. Приведены характеристики основных типов используемых и предложенных устройств, включая интегральные и полифункциональные. Предложена система критериев качества рассматриваемых материалов применительно к видам их применений. Подробно протабулированы характеристики используемых и вновь предлагаемых материалов, а также типовых ИЭТ и ИФЭ с функциональными элементами из диэлектрических материалов с особыми свойствами. Проведен анализ перспектив развития отдельных направлений, сформулированы прогнозные перечни новых материалов. Книга может быть использована как современное справочное руководство при выборе материала для решения ряда прикладных задач. [c.2]

Таким образом, основными требованиями к нелинейнооптическим материалам являются высокий нелинейный оптический коэффициент и выполнение условия синхронизма. Кроме того, материал должен быть прозрачным как на частоте со, так и на 2со, быть стойким к мощному лазерному излучению и другим воздействиям, хорошо обрабатываться. Параметры некоторых нелинейнооптических кристаллов приведены в табл. 25.3. [c.266]

Оптическая бистабильность требует применения нелинейных материалов и оптической обратной связи. В тех устройствах модуляции света, где используют изменение показателя преломления, применяют нелинейные оптические среды, имеющие показатель преломления, зависящий от интенсивности света. Обратная связь является или внешней (макроскопической), где нелинейная среда размещается внутри интерферометра (резонатора) Фабри — Перо , или внутренней (микроскопической), где оптически индуцируемые изменения в нелинейной среде непосредственно влияют на взаимодействие среды с падающим пучком света. Большая часть работ по оптическим переключениям до сих пор выполнялась на устройствах, где для получения бистабильности использовались изменения рефрактивных свойств материалов, а обратная связь осуществлялась с помощью внеигаего резонатора Фабри — Перо. Примером реализации внутренней обратной связи является случай бистабильности, обусловленной возрастанием коэффициента поглощения. В устройствах типа СЭОУ (обсуждаемых ниже), хотя и используют рост коэффициента поглощения, но для воздействия на поглощение применяют извне подаваемое электрическое поле, так что здесь обратная связь является внешней. До сих пор все из наиболее перспективных устройств основывались на внешней обратной связи. [c.53]

Исключительно важными являются исследования в направлении поиска оптических материалов с быстрыми и ярко выраженными механизмами нелинейностей. Целенаправленный подбор материалов с необходимыми свойствами дает возможность воспользоваться более удобными длинами волн, получить большее быстродействие и добиться работы приборов при повышенных температурах. Например, рост полупроводниковых многослойных квантоворазмерных структур с различными толщинами квантовых ям методом МЛЭ делает доступным экситонные резонансы на нужных длинах волн и энергиях связи протонная бомбардировка снижает время жизни носителей, тем самым увеличивая быстродействие устройств. Полупроводники, особенно GaAs, являются наиболее многообещающими средами для нелинейной оптической обработки информации. Однако для некоторых применений, таких как волноводные устройства, могут стать пригодными органические и фоторефрактивные материалы. [c.75]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...