Вынужденное рассеяние и обращение волнового фронта

Вынужденное рассеяние и обращение волнового фронта [c.284]

Эффект обращения волнового фронта, как и голография, уточняет наши представления о необратимых и обратимых оптических явлениях. Информация о первоначальной структуре когерентного светового пучка не теряется при его прохождении через непоглощающую матовую пластинку. Механизм вынужденного рассеяния обращает искаженный волновой фронт с сохранением этой информации. При прохождении в обратном направлении через ту же пластинку все внесенные ею искажения волнового фронта полностью компенсируются и пучок восстанавливает свою структуру, т. е. возвращается в исходное состояние, но обращенное во времени. Конечно, абсолютная обратимость здесь все же не достигается как в отношении мощности, так и в отношении частоты, которая получает небольшой сдвиг из-за затраты энергии на-возбуждение упругих волн в нелинейной среде. [c.501]

Рис. 1. Волновые фронты встречных воли — падающей (1) и обращённой (2) — Рнс, 3. Схема обращения волнового фронта при вынужденном совпадают. рассеянии.

Рис. 13. Схема обращения волнового фронта бриллюэновским зеркалом и использования обращенной волны для фокусировки на мишень. L — диффузный экран Р — точка, подсвеченная излучением постороннего лазера Wg — волна, исходящая из точки Р и — лазерный усилитель — волна, искаженная оптическими неоднородностями лазерного усилителя К — кювета, заполненная веществом, способным к вынужденному рассеянию света на звуке Wu — волна, обращенная бриллюэновским зеркалом — усиленная исправленная волна, фокусирующаяся на мишень.

Обращение волнового фронта при записи безопорных динамических голограмм в средах, в которых происходит вынужденное рассеяние света на звуке, представляет собой, по-видимому, лишь одно из проявлений общего свойства вынужденного рассеяния. В частности, обращенную волну наблюдали Соколовская и др. [45] в экспериментах со средами, способными к вынужденному комбинационному рассеянию. Однако в этом случае обращенная волна претерпевает существенные изменения, обусловленные тем, что этот вид вынужденного рассеяния претерпевает сильный частотный сдвиг, т. е. длина волны обращенного излучения значительно отличается от длины волны падающего. [c.721]

Исследования влияния термооптических искажений на характеристики лазерного излучения развивались в общем русле работ, направленных на совершенствование лазерных оптических резонаторов как устройств преобразования запасаемой в активном элементе энергии в излучение с заданными характеристиками, и в значительной мере стимулировали эти работы практически неизбежное наличие термооптических искажений в резонаторе едва ли не в большей степени, чем другие источники аберраций, приводит к значительному ухудшению лазерных характеристик. Специфичное для термооптических искажений пространственно неоднородное двулучепреломление приводит к ряду своеобразных эффектов в лазерном излучении (самопроизвольной поляризации лазерного излучения [37, 91], резкому ухудшению контраста электрооптических затворов [138, 154] и т.п.). Устранение влияния неоднородной оптической анизотропии на характеристики излучения представляет значительные трудности не только в резонаторах устойчивой конфигурации [52, 60, 88, 92], но и при использовании неустойчивых резонаторов, которые значительно менее чувствительны по сравнению с прочими типами резонаторов к аберрациям, и при компенсации аберраций весьма мощными и перспективными методами обращения волнового фронта при нелинейных вынужденных рассеяниях [21,41,96]. [c.7]

Наиболее проста по схеме (но не по принципу работы) компенсация искажений, в которой используется эффект обращения волнового фронта (ОВФ) при вынужденном рассеянии (рис. 3.13). Излучение пропускается через усилительный лазерный элемент, термооптические искажения в котором необходимо скомпенсировать, и затем оно направляется в объем, заполненный прозрачной средой, обладающей большой оптической нелинейностью (стекла, жидкости, газы при высоком давле-Рис. 3.13. Компенсация искажений волново- НИи). [c.140]

Условия реализации ВРМБ и обращения волнового фронта. Вынужденное рассеяние Мандельштама — Бриллюэна возникает-при рассеянии света на звуковых возмущениях, возбуждаемых в среде излучением через пондеромоторную силу (эффект электрострикции), равную Fg = е—1)у /8я, где е — диэлектрическая проницаемость среды. [c.159]

Связь трех волн в квадратичной среде. Вынужденное рассеяние Мандельштама— Бриллюэна, Свяаь четырех волн в кубичнои. среде. Закон сохранения числа фотонов и его следствия. Обращение волнового фронта при четырехволновом взаимодействии. Параметрические генераторы. [c.154]

Второй, более распространенный тип коррекции основан на тех или иных корректирующих устройствах, вводимых в усилительные каскады лазера. При развитых нелинейных искажениях, например самофокусировке, широко используются такие статические средства, как пространственная фильтрация, аподизация диафрагмы, оптическая ретрансляция (см. гл. 4). В последние годы для динамической коррекции волнового фронта все шире используется эффект обращения волнового фронта (ОВФ). Применительно к лазерам на неодимовом стекле, как правило, используется ОВФ на основе вынужде1шого рассеяния Мандельштама — Бриллюэна. Обнаружение этого эффекта в начале 70-х гг. можно отнести к числу наиболее ярких открытий в квантовой электронике после появления лазеров. Следует вообще отметить резко возросшую за последние годы роль и место в квантовой электронике эффектов, основанных на вынужденных рассеяниях излучения это упомянутые уже эффекты ОВФ, суммирования излучения, применяемые для управ-ле шя диаграммой направленности лазерного излучения, это также [c.9]

Широкий круг проблем оптического неразрушающего контроля, нелинейной оптики, оптической обработки информации подводит к постановке задачи формирования волнового фронта сложной формы с переменным распределением интенсивности по его поверхности. Достаточно упомянуть проблему создания световых реперных знаков или координатной сетки па криволинейных зеркальных или прозрачных поверхностях типа изогнутых лобовых стекол, роговицы иссле уемого офтальмологами глаза и др. Другая важная проблема — формирование волны накачки при обращении волнового фронта, основанное на нелинейных эффектах вынужденного рассеяния либо на 3-4-волновом взаимодействии волн. Интересна также задача создания фазового оптического пространственного фильтра, согласованного с неплоским объектом при распознавании образов. [c.564]

Обращение волнового фронта [32, 46]. Уже в первых экспериментах по вынужденному рассеянию электромагнитных волн на создаваемой ими звуковой решетке (условие синхронизма шо = W + ко = кс -Ь q, где LJo, ко и Шс, кс — соответственно частота и волновое число падающей и рассеянной электромагнитных волн, а О, q— частота и волновое число акустической волны) было замечено, что при выходе из области нелинейного взаимодействия рассеянный назад волновой пучок примерно повторяет эволюцию пучка падающей волны-накачки. Затем выяснилось, что во многих экспериментальных ситуациях рассеянная волна точно воспроизводит комплексно-сопряженную падающую волну, сильно промодулированную в поперечном направлении [3]. Повторение рассеянной назад волной того же оптического пути, который прошла накачка по неоднородной (в общем случае случайной) среде, но в обратном направлении, означает, что область нелинейного взаимодействия работает как эффективное зеркало. Но зеркало очень необычное отраженная назад волна повторяет оптический путь падающей волны, лишь когда ее фазовый фронт оказывается комплексно-сопряженным с фазовым фронтом накачки ас( ) do r). При этом полная фаза квазигармонической волны iiut — ikx + iip) при распространении в ж-направлении меняется, как у падающей при обратном ходе времени. Именно поэтому эффекты воспроизведения поперечной модуляции пучка падающей волны в излучении, идущем из области нелинейного взаимодействия, получили название обращение волнового фронта . [c.428]

Рагульский, Зельдович и др. [44] нашли еще один, более естественный способ получения обращенных волн. Оказалось, что если на кювету К, заполненную веществом, которое способно к вынужденному рассеянию Мандельштама— Бриллюэна (например, сероуглерод), направить волну с неоднородным волновым фронтом, то от кюветы эта волна отразится в виде волны U7, обращенной по отношению к волне, падающей на кювету (рис. 13). Система с такими свойствами называется бриллюэновским зеркалом . [c.720]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...