Электрооптическая модуляция и преобразование немонохроматического излучения в кристаллах ниобата лития тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

На правах рукописи

ЛИТВИНОВА МАИ НЕН

ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКАЯ МОДУЛЯЦИЯ И ПРЕОБРАЗОВАНИЕ НЕМОНОХРОМАТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В КРИСТАЛЛАХ НИОБАТА ЛИТИЯ

01.04.05-Оптика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Хабаровск - 2006

Работа выполнена в Дальневосточном государственном университете путей сообщения

Научный руководитель: кандидат физ.-маг. наук, доцент

Криштоп Виктор Владимирович

Официальные оппоненты: доктор физ.-маг. наук, профессор

Астапова Елена Степановна

кандидат физ.-мат. наук, доценг Пагубко Анатолий Борисович

Ведущая организация: Федеральное государственное унитарное

предприятие «Всероссийский НИИ физико-технических измерений» (ДАЛТЬСТАНДАРТ)'

Защита состоится 30 мая 2006 г. в 14 часов на заседании peí ионалыюго диссертационного совета ДМ 218.003.01 при Дальневосточном государственном университете путей сообщения по адресу: 680021, Хабаровск, ул. Серышева, 47, ауд. 230.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Дальневосточною государственного университета путей сообщения.

Авюрефера! разослан 29 апреля 2006 года

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук

Шабалина Т.Н

ЛША

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

В современных оптических системах обработки и передачи информации широко используются электрооптические методы модуляции света, основанные на линейном и квадратичном электрооптических эффектах. Основным преимущеа-вом электрооптических модуля юров и затворов являе1ся их высокое бысфодейст-вие. однако большая часть этих устройств работает с параллельными монохрома-тичными световыми пучками, что 01 раничивает область их применения [1].

Для исследования элеюрооптических эффектов используются поляризационный метод и методы нелинейной оптики. Многими авторами было проведено теоретическое обоснование исследования квадратичного элекфооптического эффекта как нслипейно-оптического процесса, предсказана возможность создания новых электроошичсских устройств. В работе [2] проведен расчс! спектра преобразованного излучения в кристалле кальцита, находящегося в электрическом поле, однако векторные взаимодействия. ¡начи1ельно повышающие эффективность нелинейно-оптического преобразования, не были учтены.

В последнее время вызывают интерес процессы 1енерации суммарных и разностных частот в нелинейно-оптических крис! аллах. которые позволяют преобразовывать тепловое излучение в видимую облас1ь и лежат в основе принципа действия радиометров и тепловизоров. Ранее были проведены расчеты спектра преобразованного излучения и экспериментальные исследования влияния юмперату-ры ИК-объекта. ширины спектра накачки, расходимости падающею пучка на процессы преобразования излучения в нелинейно-оптических кристаллах [2. 3]. Однако некоторые вопросы, связанные с влиянием поляризации ИК-излучения на спектральную ширину преобразованного излучения и эффективность нелинейно-оптического преобразования, а гакже с возможностью элекфоош и ческой модуляции преобразованного излучения для такого известного крис1алла как ниобат ли-1ия, остались не до конца изученными.

В связи с выше изложенным, проблема исследования электрооптических эффектов и нелинейно-оптических процессов в анизотропных кристаллах и создания уа-ройств модуляции немонохроматическо! о излучения является актуальной.

1'ОС МАЦИОПА.ЧЬН \Я Г» И Б Л ПОТЕКА С.-Петерб^р!

О'-} 2С0 бкт

Целью работы является исследование особенностей и закономерностей элек-трооигической мот\ляции и преобразования немонохроматическою излучения в кристал 1С 1лМЬО,: исслелование электрооптической модуляции с преобразованием по спектру немонохроматического теплового излучения в нелипейно-ошическом кристалле СаС03.

Задачи исследований:

1. Изучение механизма возникновения ин[ерференционных аномалий (двойных коноскопических фигур) в призмах полного внутреннего отражения.

2. Определение ориешации кристаллофизических осей для кристалла 1лЫЬ05 при помощи поперечною линейного электрооп гическою эффекта.

3 Расчсч модуляционных характериешк. позволяющих выбрать оишмальные размеры крис1алла для электрооп шческо! о модулятора и затвора; оценка допустимой расходимости светового пучка и изменения спектрального соаава немонохрома гического излучения.

4. Расчет и эксперимешальное исследование спектров преобразованного в кристалле I ¡1МЬО; широкополосного ИК-излучения.

5. Расчет спектров преобразованного в кристалле СаССЬ широкополосного ИК-излучения при реализации эффекта Керра, линейного но модулирующему полю.

Методы исследований

Для достижения пос!авленной цели использованы 1еоре1ические и экспериментальные меюды исследования.

Научная новизна

1. Впервые обнаружены и исследованы интерференционные аномалии в виде двойных коноскопических фигур в феугольных призмах полного внуфеннею офажения, изготовленных из одноосных кристаллов.

2. Предложен элсктроошический мегод определения направлений крис1алло-физических осей в крис!алле ЫМЬО) по коноскопическим фшурам криаалла, находящеюся в ллекфическом поле.

3. Усыновлено влияние поляризации широкополосною ИК-излучения на )ф-фек|ивносп> преобразования и спектральный состав преобразованного в кристалле 1л№(), широкополосною ИК-излучения.

4. Показано, что при злекфоопгической модуляции широкополосного ИК-из 1\-чеиия в крис1алле СаС03 реализуются векторные взаимодейсшия свеювых волн

Практическая ценность

Используемые методы исслечований. методики расчеюв и полученные в диссертационной работе результаты могут служить основой для создания приборов для модуляции излучения видимой области и визуализации излучения инфракрасной области спектра.

Связь с государственными программами и НИР

Диссертационная работа связана с фундаментальной научно-исследовательской темой ОАО «РЖД» «Анизотропное отражение света и электрооптические свойства кристаллов», выполняемой на кафедре «Физика» ДВГУПС.

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались на конференциях:

1. Третьей Международной конференции молодых ученых и специалистов «0птика-2003» (Санкт-Петербург, 2003);

2. Международном оптическом конгрессе «Оптика-ХХ1 век», «Прикладная оптика-2004» (Санкт-Петербург, 2004);

3. Четвертой Международной конференции «Фундаментальные проблемы оп-то- и микроэлектроники» (Хабаровск, 2004);

4. Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых (Екатеринбург-Красноярск, 2004, 2005);

5. Международной конференции «Современные проблемы лазерной физики» (Новосибирск, 2004);

6. Пятой региональной научной конференции «Физика: фундаментальные и прикладные исследования, образование» (Хабаровск, 2005);

7. Четвертой Международной конференции молодых ученых и специалистов «0птика-2005» (Санкт-Петербург, 2005);

8. Международной конференции «Фундаментальные проблемы опто- и микроэлектроники» (Владивосток, 2005);

9. 44-й Всероссийской научно-практической конференции «Современные технологии -железнодорожному транспорту и промышленности» (Хабаровск, 2006);

10. VIII краевом конкурсе молодых ученых и аспирантов «Наука - Хабаровскому краю» (Хабаровск, 2006);

11. Третьем Международном симпозиуме «Принципы и процессы создания неорганических материалов» ССамсоновские чтения) (Хабаровск, 2006).

Публикации и вклад автора

По результатам работы лично автором и в соавторстве опубликована 21 научная работа и получен патент на изобретение.

Структура и объем работы

Диссертация состой! из введения, 4 глав, заключения и списка литературы. Работа содержит 107 страниц машинописного текста и 34 рисунка. Список литературы содержит 112 наименований.

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Возникновение интерференционных аномалий в виде двойных коноскопиче-ских фигур в призмах полного внутреннего отражения объясняется разбиением обыкновенных и необыкновенных лучей на и р- компоненты при отражении от грани призмы и образованием двух пучков лучей, которые формируют на экране две коноскопические фигуры.

2. Коноскопическая фигура, соответствующая двуосному кристаллу, которая возникает при приложении электрического поля к одноосному крис Iаллу 1лМЬ03, позволяет определить направления кристаллофизических осей.

3. В кристалле имЮэ в условиях девяностоградусного синхронизма ширина и форма спектра преобразованного излучения определяются поляризацией теплового излучения.

4. Электрооптический >ффект Керра, линейный по модулирующему полю, позволяет реализовать векторные трехволновые взаимодействия в центросим-метричных нелинейно-оптических кристаллах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении диссертации обоснованы ее актуальность и научно- практическая значимость, определена цель работы, сформулированы защищаемые положения.

В первой главе приведен обзор теоретических и экспериментальных работ по исследованию электрооптического эффекта в анизотропных кристаллах и преобразования теплового широкополосного излучения в нелинейно-ошических кристаллах.

Во второй главе приведены результаты исследований интерференционных аномалий в виде двойных коноскопических фигур в призмах полно1 о внутреннего отражения, изготовленных из кристаллов СаС03, КИ?Р04 и ЬГМЬО}.

В треугольных призмах вид интерференционной картины определяется на-"/ЯЗЯЕЙ правлением падающего пучка о>носи-»¡йЗЙКя тельно оптической оси кристалла. Оптическая ось направлена перпендикулярно «Ч» входной (выходной) Iрани.

ФМ&ь. Двойные коноскопические фигуры (рис. 1) наблюдаются, когда ось расходящегося пучка линейно поляризованных

Рис 1 Фотография двойной коноскопиче-ской фигуры, наблюдаемой с призмой, изготовленной из кристалла СаСОз

лучей направлена вдоль оп »¡ческой оси кристалла, а из призмы выходят два пучка

с в-заимно ортогональными направлениями поляризации, распространяющиеся вблизи нормали к оптической оси. Роль анализатора играют отражающая грань призмы и область кристалла от отражающей до выходной грани, которая обеспечивает для этих двух пучков разные показатели преломления п„ и я,. При отражении от грани призмы происходит пространственное разделение пучков, которые формируют две коноскопические фигуры.

Известно, что в общем случае поляризованный луч, падающий вблизи оптической оси кристалла, распространяется в призме в виде двух лучей (обыкновенного и необыкновенного). Анализ распространения лучей в призме показал, что при отражении от наклонной грани призмы каждый луч разлагается на я- и р- компоненты, в результате из призмы выходят четыре луча. Особенностью этих лучей является то, что лучи с одинаковой поляризацией попарно совмещены в пространстве и распространяются в одном направлении.

При направлении падающего пучка вдоль оптической оси кристалла, треугольные призмы эквивалентны плоскопараллельной пластинке и позволяют наблюдать коноскопические фигуры при помощи анализатора. При сканировании падающего пучка вдоль поверхности входной грани призмы размер коноскопиче-ской картины меняется обратно пропорционально пути, пройденному лучами в направлении оптической оси кристалла.

В призме типа ромба Френеля двойные коноскопические фигуры наблюдаются без анализатора и поляризатора В случае, когда на призму типа ромба Френеля падает неполяризованный лазерный луч, из призмы выходят восемь лучей, причем лучи с одинаковой поляризацией попарно совмещены в пространстве и распространяются в одном направлении. При изменении угла падения луча на входную грань призмы, а также при приложении внешнего электрического поля, возможна модуляция интенсивности выходящих из призмы лучей.

В третьей главе приведены результаты исследований особенностей и закономерностей электрооптической модуляции монохроматического и немонохроматического излучения в кристалле 1лМЬ03.

В нелинейной оптике часто необходимо знать направление осей х и у в кристалле. Для кристалла ХлЫЬОз имеется возможность определения направлений кристаллофизических осей простым оптическим методом. Известно, что во внешнем электрическом поле, приложенном перпендикулярно оптической оси, в кристаллах 1лМЬОз (класс Зт) происходит поворот главных осей эллипсоида показателя преломления х и у в плоскости, перпендикулярной оптической оси г: (рис. 2). Ось у' направлена вдоль плоскости индуцированных оптических осей. Угол, на

который поворачиваются главные оси эллипсоида показателя преломления, определяется отношением проекций вектора напряженности электрического поля на кристаллофизические оси [4]:

р=1/2агс1ё(Ех/Еу) (1)

Так как угол между вектором напряженности электрического поля Е и осью у равен а=ап^(Ех/Еу) (рис. 2), то угол поворота осей равен (3 = 1 /2ос. Угол между напряженностью электрического поля Е и плоскостью индуцированных оптических осей обозначим ф=а+р=3/2а (рис. 2). Следовательно, ось у направлена под углом а к вектору напряженности электрического Рис 2 Поворот главных осей эл- поля Е:

липсоида показателя прелом пения а =2/3 6 (2)

х, у в кристалле иЫЬОз, Е - напряженность электрического поля, По коноскопическим фигурам кристалла

О и О - выходы индуцированных ниобата лития, находящегося во внешнем элек-оптических осей

трическом поле (поле приложено в определенном направлении), необходимо измерить угол ф между направлением напряженности электрического поля Е и плоскостью индуцированных оптических осей (осью у1). Затем по формуле (2) определить направление оси у.

Таким образом, электрооптический метод позволяет определить направление кристаллофизических осей х и у в кристалле ЫМЮз (класс Зт), и заключается в определении у) ла между направлением электрического поля и плоскостью индуцированных оптических осей, направление которой определяется по коноскопическим фигурам кристалла, находящегося во внешнем электрическом поле. Для более точного определения направления осей хну используется рентгеноструктурный анализ кристалла. Однако грубое определение ориентации осей в кристалле всегда полезно, так как, если у кристалла обработана грань, перпендикулярная оптической оси, предложенный электрооптический метод оказывается более простым.

Для исследования кристаллов также использовался бесконтактный метод определения огпической неоднородности кристаллов. Данный метод позволяет на основе анализа коноскопичсских картин оценить величину электрического поля, наведенного тепловыми полями в локальных областях кристалла.

Проведен расчет зависимостей интенсивности прошедшего монохроматического излучения (к=0,63 мкм) от угла 9 наклона лучей к он гической оси для кри-

ааллов 1л1\'ЬОз различной длины / (в направлении оптической оси) при соответствующих полуволновых напряжениях (Л/2 (рис. 3). Полученные зависимости позволяют оценить предельную угловую расходимость падающего светового пучка и выбрать оптимальные размеры кристалла для электрооптического модулятора или затвора. Из графиков видно, чю при уменьшении длины кристалла в направлении оптической оси предельная угловая апертура светового пучка увеличивается. Однако при этом увеличивается и полуволновое напряжение.

Рис 3 Зависимость интенсивности прошедшего излучения (Х=0,63 мкм) от угла наклона лучей к оптической оси 1 - /= 10 мм, (Лл=8 кВ, 2 - 1-5 мм,

(Л/2=16 кВ, 3 -1=3 мм, (Ля=26 кВ, 4 - /=] мм, и»2=80 кВ

Анализ результатов расчетов для немонохроматического излучения показывает, что при приложении электрического поля к анизотропному кристаллу происходит изменение спектрального состава прошедшего излучения. Графики зависимости интенсивности прошедшего излучения от напряжения представлены на рис. 4 для угла 0=0°. Поляризационная система производит спектральное разложение падающего на нее немонохроматического излучения, что можег быть использовано для спектрального анализа немонохроматического излучения.

Рис. 4 Зависимость интенсивности прошедшего излучения от приложенного напряжения Длина волны, в мкм I - 0,44, 2 - 0,53,3 - 0,63, толщина кристалла 5 мм

Предложена схема (рис. 5) и описан принцип действия электрооптического модулятора с поперечным приложением управляющего электрического поля, в котором преодолены ограничения немонохроматичности света.

7х

Рис 5. Схема электрооотического модулятора 1 - источник немонохроматического излучения, 2 - поляризатор, 3, 5 -анизотропные кристаллы; 4, 6 - анализаторы, 7 - электроды

Для модулятора, изготовленного на основе кристаллов ниобата лития, интенсивность излучения на каждой длине волны определяется выражением:

/, =/„С052( у ![п0 - ",])5Ш2( у /[»„ - пе]+ ~~ \г13 п3„ - Г33„/ ] I) ^ ), (3 )

/4, ¿а, а

где Л-длина волны падающего излучения, / -длина кристалла в направлении распространения света, ё - толщина кристалла между электродами, /У - приложенное напряжение, «„ и пе- показатели преломления для обыкновенной и необыкновенной волны соответственно, гп и г33- электрооптические коэффициенты кристалла.

Суммарная интенсивность прошедшего через модулятор излучения складывается из интенсивностей на всех длинах волн и зависит от величины управляющего электрического поля. Она минимальна при отсутствии поля и максимальна при приложении к кристаллу полуволнового напряжения. Глубина модуляции достигает более 80% в спектральном диапазоне 0,53-0,59 мкм. Полуволновое напряжение равно 240 В.

В четвертой главе приведены результаты теоретических расчетов и экспериментальных исследований преобразования теплового широкополосного излучения в кристалле УМЬ03. Рассмотрена электрооптическая модуляция широкополосного излучения с преобразованием по спектру в кристалле СаС03.

При распространении теплового широкополосного излучения в нелинейно-оптическом кристалле в направлении синхронизма для одной из частот происходит генерация второй гармоники и суммарных частот Ю1+ш2= со3. В интенсивность преобразованного излучения 1(о>3) будут давать вклад волны с частотами Ю]= оз3/2 - £1; Ш2= <в3/2+ О., равноотстоящие от со3/2 на некоторый частотный интервал Г2.

и

Интенсивность преобразованного широкополосного излучения с учетом векторных взаимодействий по всем возможным направлениям в пределах углового интервала падающего ИК-излучения определяется выражением:

где 2а - угловая расходимость падающего пучка широкополосного теплового излучения, А - коэффициент, пропорциональный квадрату компоненты тензора нелинейной восприимчивости кристалла, ^(соО и 12(0)2) - интенсивное!и взаимодействующих волн основного излучения, т. - длина кристалла в направлении распространения излучения, Ак волновая расстройка.

Расчет спектров преобразованного широкополосного излучения в кристалле 1ЛЫЬ03 проводился для случая, когда волны основной частоты имеют поляризацию обыкновенного луча, а генерируется волна с поляризацией необыкновенного луча (оо-е взаимодействие). При расчете спектра преобразованного излучения полагали, что взаимодействующие волны имеют плоский фронт, распределение интенсивности по сечению пучка равномерное; сносом энергии из-за двулучепре-ломления и дифракционным расплыванием пренебрегали. Значения показателей преломления рассчитывались по формулам Селмейера.

Анализ результатов расчета показал, что для длин волн основного излучения больших, чем Х(> - длина волны, для которой выполняются условия фазового синхронизма, наблюдается быстрый спад интенсивности преобразованного излучения. Для излучения с длинами волн меньшими, чем Хо, интенсивность преобразованною излучения зависит от частотного интервала между а>| и ш2- При уменьшении длины волны основного излучения эффективность преобразования падаек

На рис. 6 приведены теоретический и экспериментальный спектры преобразованного теплового излучения в кристалле 1ЛЫЬ03. Расчет проведен для расходящегося пучка ИК-излучения, распространяющегося в направлении 0=84,8° (угол синхронизма для мкм). Расходимость пучка ИК-излучения 5°.

Экспериментальные исследования особенностей преобразования ИК-излучения проводились с помощью тепловизора, устройство которого описано в работе [2]. Схема эксперимента приведена на рис. 7.

В качестве ИК обьекга использовалась лампа накаливания с вольфрамовой нитью. Излучение 01 ИК-обьеки с длиной волны в интервале 1-1,9 мкм счшалось [епловым излучением от объекта, часть излучения с длиной волны в интервале 0,7-1 мкм служило накачкой. Изображение теплового объекта формируется ИК-объективом в нелинейно-оптическом кристалле, который преобразует изображе-

(4)

ние по спектру в видимую область. Для разделения теплового и преобразованного излучения использовались светофильтры: КС-18, СЗС-21.

а) б)

Рис 6 Спектры преобразованного теплового излучения в кристалле 1лМЬОз тол-шиной 10 мм, взаимодействие оо-е а) теоретический (расходящийся пучок ИК-излучения распространяется в направлении 9= 84,8°); б) экспериментальный

2 4 5 6 8

Рис 7 Схема экспериментальной установки. 1-источник ИК излучения, 2, 5- линзы (F=94 мм и F=110 мм); 3- модулятор (150 Гц); 4-поляроид, 6-светофильтр (КС-18), 7- нелинейно-оптический кристалл; 8- светофильтр (СЗС-21), 9-дифракционный монохроматор МСД-2, 10-ФЭУ-29

Преобразование широкополосного излучения исследовано в кристалле ниобата лития. Спектры преобразованного излучения в кристалле LiNb03 представлены на рис. 8. Максимум спектра преобразованного излучения наблюдался при 0,53 мкм (длина волны фазового синхронизма). Установлено, что в случае не-поляризованного падающею излучения (поляризатор отсутствует), вклад в спектр дают взаимодействия оо-е, ое-е и не очень значительный ее-е (вне синхронизма). При приложении электрического поля вдоль оптической оси кристалла (Е=5 кВ/см), максимум сдвигается на ДХ=5 нм в сторону коротких длин волн.

Особенности электрооптической модуляции широкополосного излучения в анизотропных нелинейно-оптических кристаллах с преобразованием по спекфу в условиях фазового синхронизма исследованы с кристаллом кальцита (СаС03).

Проведен расчет спектра преобразованного излучения в крист&тле кальцита, помешенного в электрическое ноле, с учетом векторных взаимодействий световых волн (рис. 9). При лом возможна 1енерация суммарных частот в среде с кубичной нелинейностью, и квадражчный эффек! Керра будет линейным по модулирующему полю. Спектральная ширина падающего широкополосного ИК-излучсния 0.7-3.5 мкм. расходимость пучка 15°. Максимум спектра преобразованного излучения в кристалле кальцита наблюдался при ^„=0.72 мкм (длина волны фазового синхронизма).

I отн сд

1, отн ел

X, мкм

I, мкм

0,64 0,68 0,72 0,76 0,8 Рис 9 Теоретически рассчитанный

0,46 0,48 0,5 0,52 0,54 0,56 Рис 8 Спектры преобразованного в кри сталче иыЬОз теплового широкополосного спектр преобразованною широкопо-и¡лучения 1-падающий пучок неполярию- лосною ИК-излучения в кристалле ван, в мимо действие 2- оо-е, 3- ое-е и ее-е СаСОч, взаимодействие оо-е

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе изучен механизм формирования двойных коноскопических фигур и причины появления дополнительных лучей при распространении света в при ¡мах полного внутреннего отражения. Исследовались особенности электрооптической модуляции све!а в кристалле ниобата лития. Предложен электрооптический метод определения направлений кристаллофизических осей в кристалле ниобата лития (1лМЬОз). Получены модуляционные характеристики, позволяющие оцепить допустимую расходимость светового пучка и выбрать оптимальные размеры кристалла для электрооптического модулятора и затвора. Показано, что при элекфо-оптической модуляции нсмонохроматического излучения в кристалле ниоба1а лития имеется возможность управлять спектральным составом прошедшею излучения. Предложена схема электрооптического модулятора немонохроматического излучения (патент РФ № 20004116031/28, С02Г1/00. 2005.11.10). Установлено, что эффективность преобразования и спекфальный состав преобразованною в кристалле иМЬ03 излучения зависит от поляризации широкополосного ИК-излучения.

Особенности электрооптической модуляции широкополосною излучения в анизотропных нелинейно-оптических кристаллах с преобразованием по спектру в условиях фазового синхронизма были исследованы в кристалле кальцита. При модуляции широкополосного ИК-излучения в кристалле СаСОз, помещенного в элекфи-ческое поле, реализуются векторные взаимодействия световых волн.

Результаты исследований могут быть применены для создания новых электрооптических устройств на основе анизотропных кристаллов.

ЦИТИРУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Бережной. A.A. Электрооптические модуляюры и затворы / A.A. Бережной // Оптический журнал.- 1999,- № 7.- С. 3-19.

2. Толстое. В.В. Нелинейно-оптическое преобразование теплового широкополосного излучения в анизотропных кристаллах: авюреф. дисс. ... канд. физ.-мак паук / Толстов Евгений Викторович - Хабаровск, 2003,- 17 с.

3. Кривошеков. Г.В. Преобразование оптического излучения с широким спек-фом в нелинейных кристаллах / Г.В. Кривощеков, Ю.Г. Колпаков. В.И. Самарин, В.И. Сфоганов //Журнал прикладной спектроскопии.-l979.-1,30.-№5.-с. 884-889.

4. К\ зьмипов. Ю.С. Элекфооптичсский и нелинейноошический кристалл ниобата лишя / Ю.С. К\ зьминов - М.: Наука. 1987.- 264 с.

СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ

1. Криштоп. В.В. Экспериментальные исследования преобразования теплового нелазерного излучения в криааллах КТР / В.В. Криштоп, Г.В. Толсюв. M.II. Литвинова. В.И. Строганов // Оптика - 2003: Труды третьей международной конференции молодых ученых и специалистов,- Санкт-Петербург: СПбГУ ИТМО. 2003.- С. 100-101.

2. Криштоп. В.В. Влияние степени поляризации света некогерентных источников на эффективность нелинейного преобразования в кристаллах / В.В. Криштоп. М.Н. Литвинова. В.И. Строганов, Е.В. Толстов. В.И. Троилин // Оптика -2003: 1руды фетьей международной конференции молодых ученых и специалистов,- Санк1-Пе1ербург: СПбГУ ИТМО, 2003,- С. 102-103.

3. Кришюп. В.В. Малоапертурный электрооптический затвор / В.В. Криштоп. М.Н. Литвинова. A.B. Ли и др. // Прикладная оптика - 2004: Сборник трудов: в 4 т.- Санкт-Петербур1 : СПбГУ ИТМО, 2004,- Т. 1.- С. 174.

4. Литвинова, М.Н. Определение направлений кристаллофизических осей кристалла LiNb03 / М.Н. Литвинова. В.В. Криштоп. Г.В. Толсюв // Оптика кристаллов: сб науч. трудов / Под ред. В.И. Строганова- Хабаровск: Изд-во ДВГУПС. 2004.- С. 43-45.

5. Литвинова. М.Н. Определение апертуры и полу волнового напряжения элек-фоошического модулятора / М.Н. Лшвинова. В.В. Криштоп. L.B. 1олсюв // Pc-

гиональная конференция студентов, аспирантов и молодых ученых по физике: тезисы докладов.- Владивосток: Изд-во Дальневост. ун-та, 2004.- С. 70.

6. Криштоп, В.В. Новый метод определения интенсивности коноскопической фигуры / В.В. Криштоп, A.B. Ли, М.Н. Литвинова, Е.В. Толстов // Оптика кристаллов: сб. науч. трудов / Под ред. В.И. Строганова.- Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2004,- С. 45-47.

7. Криштоп, В.В. Бесконтактный метод определения наведенного двулучепре-ломления в кристалле ниобата лития / В.В. Криштоп, М.Н. Литвинова // Оптика конденсированных сред: сб. науч. трудов / Под ред. В.И. Строганова.- Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2004.- С. 19-21.

8. Криштоп, В.В. Малоапертурный олектрооптический затвор / В.В Криштоп, М.Н. Литвинова, A.B. Ли, É.B. Толстов, В.И. Строганов // Оптика конденсированных сред: сб. науч. трудов / Под ред. В.И. Строганова,- Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2004,- С. 65-66.

9. Krishtop, V. Electrooptical shutter with a small aperture on litium niobate / V. Krishtop, A. Li, Man Nen Litvinova, E. Tolstov, V. Stroganov, G. Starichenko // Fundamental Problems of Optoelectronics and Microelectronics II: Proceedings of SPIE.- 2004.- Volume 5851; pp 58-62.

10. Толстов, E.B. Температурные характеристики преобразователя излучения на основе нелинейно-оптического кристалла / Е.В. Толстов, В.В. Криштоп, В.И. Строганов, В.И. Доронин, М.Н. Литвинова, Н.Л. Ющенко // Известия вузов. Приборостроение,- 2004,- № 10,- С. 74-77.

11. Krishtop, V.V. IR wide-band electrooptical modulator / V.V. Krishtop, Man Nen Litvinova, V.l. Stroganov, E.V. Tolstov // Proceedings of the Fourth International Symposium Modern Problems of Laser Physics.- Novosibirsk, 2005.-pp 256-259.

12. Строганов, В.И. Электрооптический модулятор / В.И. Строганов, Е.В. Толстов, В.В. Кришгоп, И.В. Рапопорт, М.Н. Литвинова, A.B. Сюй // Патент РФ № 20004116031/28, G02F1/00.- 2005.- 11 окт,- 9 с.

13. Литвинова, М.Н. Дополнительные лучи при отражении от наклонной грани призмы / М.Н, Литвинова, В.И. Строганов // 0птика-2005: Труды четвертой международной конференции молодых ученых и специалистов.- Санкт-Пегербург: CI161 У ИТМО, 2005.- С. 46-47.

14. Литвинова, М.Н. Электрооптическая модуляция немонохроматического излучения в кристаллах ниобата лития / М.Н. Литвинова // Сборник текстов Одиннадцатой Всероссийской научной конференции студентов-физиков и молодых ученых: тезисы докладов,- Екатеринбург-Красноярск: Изд-во АСФ России, 2005,- С. 347-348.

15. Литвинова, М.Н. Электрооптическая модуляция немонохроматического света / М.Н. Литвинова // Бюллетень научных сообщений: сб. науч. трудов / Под ред. В.И. Строганова,- Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2005,- С. 26-29.

16. Литвинова, М.Н. Дополнительные лучи при четырехлучерасщеплении в оптических кристаллах / М.Н. Литвинова, В.И. Строганов, П.Г. Пасько // Бюлле-

»1 0084

тень научных сообщений: сб. науч. трудов / Под ред. В.И. Строганова,- Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2005,- С. 60-66.

17. Литвинова, М.Н. Формирование двойных коноскопических фигур в призме полного отражения / М.Н. Литвинова, В.И. Строганов, В.В. Криштоп // Бюллетень научных сообщений: сб. науч. трудов / Под ред. В.И. Строганова.- Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2005.- С. 66-69.

18. Криштоп, В.В. Термоиндуцированное аномальное двупреломление в кристаллах ниобата лития / В.В. Криштоп, В.И. Строганов, М.Н. Литвинова, В.Г. Еф-ременко / 0птика-2005: Труды четвертой международной конференции молодых ученых и специалистов.- Санкт-Петербург: СПбГУ ИТМО, 2005.- С. 26.

19. Литвинова, М.Н. Исследование термически наведенной оптической неоднородности в одноосных кристаллах / М.Н. Литвинова, В.В. Криштоп, В.И. Строганов и др. // Современные технологии - железнодорожному транспорту и промышленности: труды 44-й Всероссийской научно-практической конференции.-Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2006,- Т. 2,- С. 193-196.

20. Литвинова, М.Н. Двойные коноскопические фигуры / М.Н. Литвинова, В.И. Строганов, В.В. Криштоп, Л.В. Алексеева, Пасько П.Г. // Оптический журнал.- 2006.- Т. 73,- № 1.- С. 45- 49.

21. Литвинова, М.Н. Модуляция интенсивности лучей в призме типа ромба Френеля / М.Н. Литвинова, В.И. Строганов, В.В. Криштоп, П.Г. Пасько // Оптика: сб. науч. трудов / Под ред. В.И. Строганова.- Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2006.- С. 19-21.

22. Литвинова, М.Н. Электрооптическая модуляция света в анизотропных кристаллах / М.Н. Литвинова / Наука -Хабаровскому краю: материалы VIII краевого конкурса молодых ученых и аспирантов.- Хабаровск: Изд-во Тихоокеанского гос. ун-та, 2006.- С. 105-112.

ЛИТВИНОВА МАН ИЕН

ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКАЯ МОДУЛЯЦИЯ И ПРЕОБРАЗОВАНИЕ НЕМОНОХРОМАТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В КРИСТАЛЛАХ НИОБАТА ЛИТИЯ

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

ИД № 05247 от 2 07 2001 г Сдано в набор 25 04 2006 Подписано в печать 25 04 2006 Формат 60x847^ Бумага тип №2 Гарнтура Times New Roman Печать плоская Уел изд л 0,7 Уел печ л 1,0 Зак 162 Тираж 100 экз

Издательство ДВГУПС 680021, г Хабаровск, ул Серышева, 47

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ И ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ШИРОКОПОЛОСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В НЕЛИНЕЙНО-ОПТИЧЕСКИХ КРИСТАЛЛАХ.

1.1. Методы исследования оптических кристаллов.

1.2. Интерференционно-поляризационные свойства двупреломляющих кристаллооптических элементов.

1.3. Электрооптический эффект и его применение для модуляции света.

1.4. Преобразование широкополосного ИК-излучения и линейный эффект Керра в анизотропных кристаллах.

ГЛАВА 2. ДВОЙНЫЕ КОНОСКОПИЧЕСКИЕ ФИГУРЫ В ПРИЗМАХ ПОЛНОГО ВНУТРЕННЕГО ОТРАЖЕНИЯ.

2.1. Коноскопические фигуры в треугольных призмах.

2.2. Расщепление лучей при отражении от грани призмы.

2.3. Коноскопические фигуры и дополнительные лучи в призме типа ромба Френеля.

2.4. Модуляция лучей в призме типа ромба Френеля.

Выводы.

ГЛАВА 3. МОДУЛЯЦИЯ СВЕТА НА ОСНОВЕ ЛИНЕЙНОГО ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА В КРИСТАЛЛАХ LiNb03.

3.1. Изменение оптической индикатрисы при воздействии электрического поля.

3.2. Электрооптический метод определения направлений кристаллофизических осей в кристалле LiNb03.

3.3. Бесконтактный метод исследования оптической неоднородности кристаллов.

3.4. Модуляция монохроматического излучения кристаллах LiNb03.

3.5. Модуляция немонохроматического излучения кристаллах LiNb03.

3.5.1. Электрооптический затвор.

3.5.2. Электрооптический модулятор.

Выводы.

ГЛАВА 4. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ И ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКАЯ МОДУЛЯЦИЯ ШИРОКОПОЛОСНОГО ИК-ИЗЛУЧЕНИЯ В АНИЗОТРОПНЫХ КРИСТАЛЛАХ.

4.1. Преобразование широкополосного ИК-излучения в кристалле LiNb03.

4.2. Расчет спектров преобразованного широкополосного излучения в кристалле LiNb03.

4.3. Влияние поляризации ИК-излучения на спектр преобразованного излучения в кристалле ЫИЬОз.

4.4. Электрооптическая модуляция широкополосного ИК-излучения в кристалле LiNb03.

4.5. Электрооптическая модуляция широкополосного ИК-излучения в кристалле СаСОз.

Выводы.

В современных оптических системах обработки и передачи информации широко используются электрооптические методы модуляции света.

Основным преимуществом электрооптических модуляторов и затворов является высокое быстродействие. Однако большая часть электрооптических устройств предназначена для работы с параллельными монохроматичными световыми пучками, что значительно ограничивает область их применения.

Принцип действия электрооптических модуляторов и затворов основан на линейном и квадратичном электрооптических эффектах. Для исследования электрооптических эффектов используются поляризационный метод и методы нелинейной оптики. Результаты исследований квадратичного электрооптического эффекта как нелинейно-оптического процесса, реализующегося на кубичной нелинейности кристалла, позволяют разработать принципиально новые электрооптические устройства.

Исследования электрооптической модуляции света с преобразованием по спектру в анизотропных кристаллах были проведены для кристалла кальцита (СаСОз). При расчете спектра преобразованного излучения в кристалле кальцита, находящегося в электрическом поле, авторами не были учтены векторные взаимодействия, которые значительно повышают эффективность нелинейно-оптического преобразования.

Оптические методы обработки информации оказываются наиболее перспективными для решения ряда задач обработки тепловых изображений. Принцип действия приборов для визуализации теплового излучения основан на процессах генерации суммарных и разностных частот в нелинейно-оптических кристаллах.

В работах [1,2] были проведены расчеты спектра преобразованного излучения и экспериментальные исследования влияния температуры ИК-объекта, ширины спектра накачки, поляризации и расходимости падающего пучка на процессы преобразования излучения в нелинейно-оптических кристаллах. Вместе с тем, некоторые вопросы, связанные с влиянием поляризации ИК-излучения на спектральную ширину преобразованного излучения и эффективность нелинейно-оптического преобразования, а также с возможностью электрооптической модуляции широкополосного ИК-излучения остались не до конца изученными.

Для использования нелинейных кристаллов в качестве преобразователей частоты необходимо, чтобы они удовлетворяли следующим требованиям: наличие больших значений нелинейной восприимчивости; существование фазового синхронизма для определенных типов взаимодействий; прозрачность в интервале взаимодействующих частот; хорошее оптическое качество и высокая радиационная стойкость.

Кристаллы ниобата лития являются наиболее перспективными кристаллами для целей электрооптической модуляции света и преобразования ИК-сигналов и изображений.

Ниобат лития LiNbC>3 - синтетический монокристалл, выращивается из расплава по методу Чохральского, Степанова, Бриджмена-Стокбаргера и флюсовым методом. Ниобат лития обладает рядом ценных качеств, который выделяет его из всех нелинейно-оптических и электрооптических кристаллов: негигроскопичность, высокая твердость, устойчивость к механическим воздействиям и резким колебаниям температуры, наличие большого нелинейного коэффициента, зависимость двулучепреломления от температуры, позволяющая получать синхронные взаимодействия при девяностоградусном синхронизме. Однако кристалл ниобата лития не обладает постоянством состава по всему объему, поэтому его показатель преломления может изменяться от точки к точке.

В настоящее время ведутся активные исследования влияния легирования, условий роста и процессов монодоменизации на оптическое качество кристаллов ниобата лития. В 2005 году одними из лучших в мире по стехиометрии и оптическим свойствам были признаны кристаллы LiNbC>3, выращенные в Российском центре лазерных исследований (Санкт-Петербург).

Диапазон применения кристаллов ниобата лития весьма широк, с их помощью достигнуты многие важные успехи в прикладной нелинейной оптике. В то же время, до сих пор остаются нерешенными некоторые проблемы, связанные с использованием этих кристаллов.

В связи с выше изложенным, проблема исследования электрооптических эффектов и нелинейно-оптических процессов в анизотропных кристаллах и создания устройств модуляции немонохроматического излучения является актуальной.

Целью диссертационной работы является исследование особенностей и закономерностей электрооптической модуляции и преобразования немонохроматического излучения в кристалле LiNbCb; исследование электрооптической модуляции с преобразованием по спектру в нелинейно-оптическом кристалле СаСОз.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

1. Определение ориентации кристаллофизических осей для кристалла LiNb03 при помощи поперечного линейного электрооптического эффекта.

2. Изучение механизма возникновения интерференционных аномалий (двойных коноскопических фигур) в призмах полного внутреннего отражения.

3. Расчет модуляционных характеристик, позволяющих выбрать оптимальные размеры кристалла для электрооптических модулятора и затвора; оценка допустимой расходимости светового пучка и изменения спектрального состава немонохроматического излучения.

4. Расчет и экспериментальное исследование спектров преобразованного в кристалле LiNbC>3 широкополосного ИК-излучения.

5. Расчет спектров преобразованного в кристалле СаСОз широкополосного ИК-излучения при реализации эффекта Керра, линейного по модулирующему полю.

Используемые методы исследований, методики расчетов и полученные в диссертационной работе результаты могут служить основой для создания оптических преобразователей излучения видимой области и инфракрасной области спектра.

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения и списка литературы. Работа содержит 107 страниц машинописного текста и 34 рисунка. Список литературы содержит 112 наименований.

выводы

Таким образом, анализ результатов эксперимента и теоретических расчетов спектров преобразованного широкополосного РЖ-излучения в нелинейно-оптическом кристалле ниобата лития (1Л№>Оз) при выполнении условий девяностоградусного синхронизма позволяет сделать следующие выводы:

1. Эффективность преобразования в кристалле ЫЫЪОз зависит от поляризации падающего ИК-излучения. В случае неполяризованного ИК-излучения, направленного перпендикулярно оптической оси z кристалла, вклад в спектр преобразованного излучения дают взаимодействия оо-* е,ое-+ е и ее-* е, что значительно увеличивает эффективность преобразования.

2. Форма и ширина спектра преобразованного излучения определяются типом поляризации излучения накачки (тепловое излучение от объекта неполя-ризованное). Если излучение накачки поляризовано перпендикулярно оптической оси кристалла z, то основной вклад в спектр преобразованного излучения дают два типа взаимодействия оо-+ е и o(A,i) е(кг) -* е(Х3) (где A,i- длина волны излучения накачки, Xi< Х2)- Если излучение накачки поляризовано в направлении оптической оси кристалла z, то основной вклад в спектр преобразованного излучения дает о(Х2) е(к\) -* е(Х3) взаимодействие и незначительный-ее-* е взаимодействие.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе получены следующие результаты:

1. Выявлены особенности формирования коноскопических фигур при отсутствии поляризатора или анализатора в призмах полного внутреннего отражения, изготовленных из отрицательных одноосных кристаллов.

2. Предложен электрооптический метод определения направлений кри-сталлофизических осей в кристалле LiNbC>3 по коноскопическим фигурам кристалла, находящегося в электрическом поле.

3. Предложен бесконтактный метод исследования оптической неоднородности кристаллов с помощью «линейки» коноскопических фигур. С помощью данного метода можно установить распределение электрического поля в объеме кристалла, оценить величину механических и электрических напряжений.

4. Рассчитаны модуляционные характеристики для электрооптических устройств с кристаллом LiNbCb, позволяющие выбрать оптимальные размеры кристалла и оценить допустимую расходимость светового пучка для электрооптических модуляторов и затворов.

5. Показано, что при электрооптической модуляции немонохроматического света в кристалле LiNbC>3 интенсивность и спектральный состав прошедшего излучения зависит от величины приложенного напряжения. Поляризационная система с кристаллом LiNbC>3 может быть использована для анализа и управления спектральным составом немонохроматического излучения.

6. Предложена схема высокоскоростного электрооптического затвора с кристаллом LiNb03, принцип действия которого основан на поперечном электрооптическом эффекте.

7. Разработан электрооптический модулятор немонохроматического излучения. Модулятор предназначен для модуляции излучения с широким спектральным диапазоном, обладает высокой глубиной модуляции без искажения оптической информации, низким значением управляющего электрического поля и температурной стабильностью.

8. Исследовано влияние расходимости и поляризации широкополосного РЖ-излучения на эффективность преобразования и спектральный состав преобразованного в кристалле LiNbC>3 широкополосного ИК-излучения.

9. Показана возможность электрооптической модуляции широкополосного ИК-излучения, преобразованного в кристалле LiNb03. При приложении электрического поля порядка Е=5 кВ/см вдоль оптической оси кристалла происходит сдвиг спектра преобразованного излучения на ЛХ=5 нм в область коротких длин волн.

10. Проведен расчет спектра преобразованного широкополосного ИК-излучения в кристалле кальцита (СаСОз), находящегося в электрическом поле, с учетом векторных взаимодействий. Показано, что при электрооптической модуляции широкополосного ИК-излучения в кристалле СаСОз возможна модуляция широкополосного ИК-излучения с переносом спектра в видимую область.

ОТ АВТОРА

Автор выражает глубокую благодарность заведующему кафедрой «Физика», доктору физико-математических наук, профессору Строганову Владимиру Ивановичу и научному руководителю, кандидату физико-математических наук, доценту Криштоп Виктору Владимировичу за помощь и содействие, оказанные при работе с материалами диссертации.

Выражаю особую благодарность Литвинову А.В. за помощь в оформлении диссертации и моральную поддержку.

1. Криштоп, В.В. Малоапертурный электрооптический затвор /В.В. Криштоп, М.Н. Литвинова, А.В. Ли и др. // Прикладная оптика 2004: Сборник трудов: в 4 т.- Санкт-Петербург: СПбГУ ИТМО, 2004 - Т. 1- С. 174.

2. Литвинова, М.Н. Определение направлений кристаллофизических осей кристалла 1Л№Юз / М.Н. Литвинова, В.В. Криштоп, Е.В. Толстов // Оптика кристаллов: сб. науч. трудов / Под ред. В.И. Строганова Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2004.- С. 43-45.

3. Криштоп, В.В. Новый метод определения интенсивности коноскопической фигуры / В.В. Криштоп, А.В. Ли, М.Н. Литвинова, Е.В. Толстов // Оптика кристаллов: сб. науч. трудов / Под ред. В.И. Строганова Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2004.- С. 45-47.

4. Криштоп, В.В. Бесконтактный метод определения наведенного двулучепреломления в кристалле ниобата лития /В.В. Криштоп, М.Н. Литвинова //

5. Оптика конденсированных сред: сб. науч. трудов / Под ред. В.И. Строганова.-Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2004.- С. 19-21.

6. Литвинова, М.Н. Дополнительные лучи при отражении от наклонной грани призмы / М.Н. Литвинова, В.И. Строганов // 0птика-2005: Труды четвертой международной конференции молодых ученых и специалистов Санкт-Петербург: СПбГУ ИТМО, 2005.- С. 46-47.

7. Литвинова, М.Н. Электрооптическая модуляция немонохроматического света / М.Н. Литвинова // Бюллетень научных сообщений: сб. науч. трудов / Под ред. В.И. Строганова Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2005 - С. 26-29.

8. Литвинова, М.Н. Дополнительные лучи при четырехлучерасщеплении в оптических кристаллах / М.Н. Литвинова, В.И. Строганов, П.Г. Пасько //

9. Бюллетень научных сообщений: сб. науч. трудов / Под ред. В.И. Строганова-Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2005 С. 60-66.

10. Литвинова, М.Н. Формирование двойных коноскопических фигур в призме полного отражения / М.Н. Литвинова, В.И. Строганов, В.В. Криштоп // Бюллетень научных сообщений: сб. науч. трудов / Под ред. В.И. Строганова- Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2005 С. 66-69.

11. Литвинова, М.Н. Двойные коноскопические фигуры / М.Н. Литвинова, В.И. Строганов, В.В. Криштоп, Л.В. Алексеева, Пасько П.Г. // Оптический журнал 2006 - Т. 73- № 1.- С. 45-49.

12. Литвинова, М.Н. Модуляция интенсивности лучей в призме типа ромба Френеля / М.Н. Литвинова, В.И. Строганов, В.В. Криштоп, П.Г. Пасько // Оптика: сб. науч. трудов / Под ред. В.И. Строганова- Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2006.- С. 19-21.

13. Литвинова, М.Н. Электрооптическая модуляция света в анизотропных кристаллах / М.Н. Литвинова / Наука Хабаровскому краю: материалы VIII краевого конкурса молодых ученых и аспирантов - Хабаровск: Изд-во Тихоокеанского гос. ун-та, 2006.- С. 105-112.

14. Владивосток: Институт автоматики и процессов управления ДВО РАН, 2006.-С 263-266.

15. Мустель, Е.Р. Методы модуляции и сканирования света / Е.Р. Мустель, В.Н. Парыгин М: Наука, 1970- 295 с.

16. Ребрин, Ю.К. Управление оптическим лучом в пространстве / Ю.К. Реб-рин.-М.: Сов. радио, 1977 336 с.

17. Пихтин, А.Н. Оптическая и квантовая электроника: учеб. для вузов / А.Н. Пихтин М.: Высшая школа, 2001 - 573 с.

18. Бережной, А.А. О возможности пространственно-фазовой модуляции не-поляризованного света на основе фоторефрактивного эффекта в кристаллах /

19. A.А. Бережной, В.З. Гуревич / Журнал технической физики 1985.-Т. 55-№ 10.-С. 2086-2088.

20. Архонтов, Л.Б. Многоканальные электрооптические модуляторы для цифровых систем записи и обработки информации / Л.Б. Архонтов, А.А. Данилов, Б.С. Киселев и др. / Радиотехника 1984 - № 7 - С. 23-27.

21. Блистанов, А.А. Кристаллы квантовой и нелинейной оптики / А.А. Бли-станов М.: МИСИС, 2000 - 430 с.

22. Кузьминов, Ю.С. Электрооптический и нелинейнооптический кристалл ниобата лития / Ю.С. Кузьминов.- М.: Наука, 1987- 264 с.

23. Сиротин, Ю.И. Основы кристаллофизики / Ю.И. Сиротин, М.П. Шас-кольская.-М.: Наука, 1979.-640 с.

24. Инденбом, В.Л. Измерение внутренних напряжений в кристаллах синтетического корунда / В.Л. Инденбом, Г.Е. Томиловский // Кристаллография.-1958.-Т. З.-В. 5.-С.593-599.

25. Криштоп, В.В. Измерение угла между оптическими осями кристалла ниобата лития, помещенного во внешнее электрическое поле /В.В. Криштоп,

26. B.И. Строганов // Бюллетень научных сообщений / Под редакцией В.И. Строганова-Хабаровск: ДВГУПС, 1998.-№ 3 С. 87-89.

27. Белюстин, А.В. Связь аномальной двуосности в кристаллах KDP с условиями их роста / А.В. Белюстин, Н.С. Степанова // Физика кристаллизации.-Калинин: Изд-во КГУ, 1981.- С. 65-70.

28. Штукенберг, А.Г. Оптические аномалии в кристаллах/ А.Г. Штукенберг, Ю.О. Пунин.- Санкт-Петербург: Наука, 2004.- 263 с.

29. Татарский, В.Б. Кристаллооптика и иммерсионный метод исследования минералов/ В.Б. Татарский М.: Недра, 1965 - 306 с.

30. Цернике, Ф. Прикладная нелинейная оптика / Ф. Цернике, Дж. Мидвин-тер М.: Мир, 1976.-261 с.

31. Константинова, А.Ф. Оптические свойства кристаллов / А.Ф. Константинова, Б.Н. Гречушников, Б.В. Бокуть, Е.Г. Валяшко Минск: Наука и техника, 1995.-302 с.

32. Меланхолии, Н.М. Методы исследования оптических кристаллов / Меланхолии Н.М.-М.: Наука, 1970 255 с.

33. Меланхолии, Н.М. Методы исследования оптических свойств кристаллов / Н.М. Меланхолии, С.В. Грум-Гржимайло.-М.: Изд-во АН СССР, 1954 192 с.

34. Грум-Гржимайло, С.В. Приборы и методы для оптического исследования кристаллов / С.В. Грум-Гржимайло М.: Наука, 1972- 136 с.

35. Строганов, В.И. Разность хода в пластинках, изготовленных из кристалла кварца / В.И. Строганов, Т.К. Толкунова, Т.Н. Шабалина // Бюллетень научных сообщений / Под ред. В.И. Строганова Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2001-№ 6-С. 55-58.

36. Пикуль, О.Ю. Особенности оптической системы для наблюдения коно-скопических фигур больших размеров / О.Ю. Пикуль, JI.B. Алексеева, И.В.

37. Повх, В.И. Строганов, К.А. Рудой, Е.В. Толстов, В.В. Криштоп // Известия вузов. Приборостроение 2004.- Т. 47 - № 12 - С. 53-55.

38. Wohlecke, М. Optical methods to characterise the composition and homogeneity of lithium niobate single crystals/ M. Wohlecke, G. Corradi, K. Betzler // Appl. Phys.- В 63.- 1996.- P. 323-330

39. Толстов, Е.В. Нелинейно-оптическое преобразование теплового широкополосного излучения в анизотропных кристаллах: автореф. дисс. . канд. физ.-мат. наук / Толстов Евгений Викторович.- Хабаровск, 2003- 17 с.

40. Федоров, А.Д. Дефекты в кристалле и пироэлектрический микроскоп / А.Д. Федоров, В.И. Строганов, Ю.М. Карпец //Оптика: Межвуз. сб. науч. трудов /Дальневосточная государственная академия путей сообщения.- Хабаровск: ДВГАПС, 1993-С. 60-63.

41. Otko, A.I. Crystallooptical investigation of LiNb03 domain structure / A.I. Otko, A.E. Nosenko, R.M. Gumennyi and other //Ferroelectrics.- 1997 V.191-159-169.

42. Кругер, М.Я. Справочник конструктора оптико-механических приборов / М.Я. Кругер, В.А. Панов, В.В. Кулагин и др.- Ленинград: Машиностроение, 1967.-760 с.

43. Алексеева, Л.В. Особенности полного внутреннего отражения в оптических кристаллах / Л.В. Алексеева, И.В. Повх, В.И. Строганов // Письма в журнал технической физики 1999 - Т. 25-№ 1- С. 46-51.

44. Осипов, Ю.В. Интерференционно-поляризационные свойства кристалло-оптической бифокальной линзы/ Ю.В. Осипов // Оптический журнал 1998-Т. 65-№ 3.-С. 25-29.

45. Осипов, Ю.В. Неинвариантность интерференции поляризованных волн на выходе двупреломляющей призмы Рошона/ Ю.В. Осипов // Оптический журнал.- 1999.-Т. 66.-№ 2.-С. 100-101.

46. Лобань, А.Н. Коноскопические эффекты в одноосных кристаллах LiNbOs и КН2Р04 / А.Н. Лобань // Бюллетень научных сообщений / Под ред. В.И. Строганова.- Хабаровск: ДВГАПС, 1996-№ 1.-С. 39-41.

47. Алексеева, Л.В. Четырехлучевое расщепление в оптических кристаллах/ Л.В. Алексеева, Б.И. Кидяров, П.Г. Пасько, И.В. Повх, В.И. Строганов// Оптический журнал-2002.-Т. 69-№ 6.-С. 79-81.

48. Сивухин, Д.В. Общий курс физики. Оптика.- М.: Физматлит; Изд-во МФТИ, 2002.-792 с.

49. Федоров, Ф.И. Отражение и преломление света прозрачными кристаллами / Ф.И. Федоров, В.В. Филиппов Минск: Наука и техника, 1976 - 224 с.

50. Най, Дж. Физические свойства кристаллов / Дж. Най- М: Мир, 1967.-185 с.

51. Бережной, А.А. Пространственно-временной модулятор света типа «Приз» с волоконно-оптическим входом / А.А. Бережной, А.А. Бужинский, Ю.В. Попов, Т.Н. Шерстенева // Оптико- механическая промышленность-1985.-№8.-С. 24-27.

52. Бережной, А.А. Широкоапертурный электрооптический модулятор немонохроматического света / А.А. Бережной, О.А Сеничкина //Оптический журнал.- 1994.- № 5.- С. 30-34.

53. Сонин, А.С. Электрооптические кристаллы / А.С. Сонин, А.С. Василевская- М.: Атомиздат, 1971,- 397с.

54. Никогосян, Д.Н. Кристаллы для нелинейной оптики / Д.Н. Никогосян, Г.Г. Гурзадян // Квантовая электроника 1987 - Т. 14 - № 8 - С. 1529-1541.

55. Акустические кристаллы. Справочник / под. ред. М.П. Шаскольской.-М.: Наука. Главная редакция физ.-мат. литературы, 1982 670 с.

56. Гурзадян, Г.Г. Нелинейно-оптические кристаллы. Свойства и применение в квантовой электронике / Г.Г. Гурзадян, В.Г. Дмитриев, Д.Н. Никогосян-М.: Радио и связь, 1991.-160 с.

57. Salvestrini, J.P. Investigation of electrooptic modulation from organic -inorganic crystals / J.P. Salvestrini, J. Zaccaro, A. Ibanez, M.D. Fontana //Appl. Phys.- 1998.-В 67.-P. 761-763.

58. Бережной, А.А. Индуцированная оптическая анизотропия в фоторефрактив-ных кристаллах / А.А. Бережной / Оптический журнал 1995 - № 1- С. 6-23.

59. Buse, К. Light-induced charge transport processes in photorefractive crystals I: Models and experimental methods / K. Buse // Appl. Phys 1997.-B 64 - P. 273-291.

60. Сидоров, Н.В. Ниобат лития: дефекты, фоторефракция, колебательный спектр, поляритоны / Н.В. Сидоров, Т.Р. Волк, Б.Н. Маврин, В.Т. Калинников- М.: Наука, 2003 255с.

61. Бережной, А.А. Электрооптические модуляторы и затворы / А.А. Бережной //Оптический журнал.- 1999.-№ 7 С.3-19.

62. Бережной, А.А. Анизотропия электрооптического взаимодействия в кристаллах LiNb03 / А.А. Бережной // Оптика и спектроскопия.- 2002 Т. 92-№3.-с. 503-509.

63. Бережной, А.А. Исследование многоканальной модуляции оптического излучения в кристаллах ниобата лития / А.А. Бережной, Е.Н. Плахотин // Журнал технической физики 1990- Т. 60-№ 11-С. 142-146.

64. Sarkison, S.S. Nonlinear optical waveguides produced MeV ion implantation in LiNb03 / S.S. Sarkison, M.J. Curley, E.K. Williams, and other // Nucl. Instrum. andMeth. Phys. Res.-B. 2000.- 166-167.-P. 750-757.

65. Atuchin, V.V Couses of refractive indeces changes in He-implanted LiNb03 and LiTa03 waveguides / V.V. Atuchin / Nucl. Instrum. and Meth. Phys. Res B. 2000.- 168.-№4.-498-502.

66. Tascu, S. Optical near-field measurements of guided modes in various processed 1ЛКГЬОз and 1ЛТаОз channel waveguides/ S. Tascu, P. Moretti, S. Kostritskii, B. Jacquier / Optical Materials 2003 - V. 24 - Iss- 1-2 - P. 297-302.

67. Takahashi, M. Preparation and characterization of high-quality stoichiometric LiNb03 thick films prepared by the sol-gel method / M. Takahashi, K. Yamauchi, T.Yagi and other/Thin Solid Films.-2004.-V. 458.-Iss. 1-2.- P.-108-113.

68. Chah, K. Electro-optic properties in undoped and Cr-doped LiNb03 crystals / K. Chah, M.D. Fontana, M. Aillerie, P. Bourson, G. Malovichko // Appl. Phys-1998.-В 67.-P. 65-71.

69. Baumann, I. Erbium incorporation in LiNb03 by diffusion-doping /1. Baumann, R. Brinkmann, M. Dinand and other //Appl. Phys- 1997 A 64.- P. 33-44.

70. Hukriede, J. Thermal fixing of holographic gratings in planar LiNb03:Ti:Fe waveguides / J. Hukriede, D. Kip, E. Kratzig // Appl. Phys.- 1998 В 66, P.333-338.

71. Ni, Pei-Gen. Bidimentional nonlinear photon crystal on a basis periodically focused LiNb03 / Ni Pei-Gen, Ma Bo-Qin, Cheng Bing-Ying, Zhang Dao-Zhong / Acta phys. sin 2003- 52- № 8 - P. 1925-1298.

72. Arizmendi, L. Photonic applications of lithium niobate crystals / L. Arizmendi //Phys. status solidi.— 2004. l.-№ 2.-P. 253-283.

73. Ллойд, Дж. Системы тепловидения / Дж. Ллойд М.: Мир, 1978.-414 с.

74. Волосов, В.Д. Генерация второй оптической гармоники немонохроматическим излучением лазера в нелинейных кристаллах / В.Д. Волосов, Р.Б. Андреев // Оптика и спектроскопия.- 1969 Т. 26 - № 5 - С. 809-814.

75. Волосов, В.Д. Некоторые вопросы высокоэффективной генерации второй оптической гармоники в нелинейных средах / В.Д. Волосов // Нелинейные процессы в оптике.-Новосибирск: Наука, 1970.-С. 209-214.

76. Гайнер, А.В. Сложение частот когерентного и некогерентного излучения в кристалле KDP / А.В. Гайнер, Г.В. Кривощеков, С.В. Круглов и др. / Журнал прикладной спектроскопии.-1970 Т. 8 - № 3 - С. 526-528.

77. Бокуть, Б.В. Особенности преобразования частоты широкополосного лазерного излучения на нелинейных кристаллах / Б.В. Бокуть, Н.С. Казак, В.Н. Белый и др. //Журнал прикладной спектроскопии- 1975- Т. 22- № 2 С. 224-229.

78. Бабин, А.А. Исследование процессов параметрического преобразования изображения в поле частично когерентной накачки / А.А. Бабин, Ю.Н. Беляев, В.М. Форгус, Г.И. Фрейдман / Квантовая электроника 1976 - Т. 3 - № 1- С. 112-124.

79. Колпаков, Ю.Г. Оптические гармоники, возбуждаемые излучением теплового источника света / Ю.Г. Колпаков, Г.В. Кривощеков, В.И. Строганов // Нелинейные процессы в оптике. Новосибирск: Наука, 1973 С. 306-309.

80. Антонов, Е.Н. Нелинейный преобразователь частоты как инфракрасный спектрометр и приемник / Е.Н. Антонов, В.Г. Колошников, Д.Н. Никогосян // Оптика и спектроскопия 1974- Т. 36.-№ 4 - С. 768-772.

81. Колпаков, Ю.Г. Исследование преобразования света в нелинейных кристаллах применительно к ИК-спектроскопии и измерению частот: автореф. дис. канд.физ.-мат. наук/Ю.Г. Колпаков- Новосибирск, 1978.- 10 с.

82. Воронин, Э.С. Параметрическое преобразование ИК-излучения с повышением частоты и его применение / Э.С. Воронин, B.JI. Стрижевский // Успехи физических наук 1979-Т. 127-№ 1-С. 99-133.

83. Кривощеков, Г.В. Преобразование оптического излучения с широким спектром в нелинейных кристаллах / Г.В. Кривощеков, Ю.Г. Колпаков, В.И. Самарин, В.И. Строганов // Журнал прикладной спектроскопии.- 1979 Т. 30.-№5.- С. 884-889.

84. Строганов, В.И. Параметрические процессы в нелинейных кристаллах при взаимодействии волн различной геометрии: автореф. дисс. канд. физмат. наук / Строганов Владимир Иванович Хабаровск: Хабаровский институт железнодорожного транспорта, 1985 - 20 с.

85. Троилин, В.И. Преобразование немонохроматического широкополосного инфракрасного изображения в нелинейных оптических кристаллах: автореф. дисс. . канд. физ.-мат. наук / Троилин Владимир Иванович.- Хабаровск: ДВГАПС, 1994.- 16 с.

86. Ахманов, С.А. Статистические явления в нелинейной оптике / С.А. Ах-манов, А.С. Чиркин- М.: МГУ, 1971.-128 с.

87. Шишловский, А.А. Прикладная физическая оптика / А.А. Шишловский-М.: гос. изд-во физ.-мат. литературы, 1961.- 822 с.

88. Строганов, В.И. Преобразование немонохроматического широкополосного РЖ изображения в нелинейных кристаллах иодата и формиата лития / В.И. Строганов, В.И. Троилин / Журнал прикладной спектроскопии-1989- Т. 50-№2.-С. 297-301.

89. Илларионов, А.И. Преобразование ИК-изображения без искажения его линейных размеров методами нелинейной оптики / А.И. Илларионов. В.И. Строганов, В.И. Троилин / Оптика и спектроскопия 1988 - Т. 64.-№ 6 - С. 1366-1368.

90. Гайнер, А.В. Нелинейно-оптические преобразователи инфракрасного излучения / А.В. Гайнер Новосибирск: Наука.- 1990 - 168 с.

91. Троилин, В.И. Оптико-электронная система измерения температуры с визуализацией теплового изображения / В.И. Троилин, В.И. Строганов // Известия вузов. Приборостроение 1990-Т. 33-№ 5-С. 83-85.

92. Строганов, В.И. Особенности систем преобразования инфракрасных изображений с нелазерной тепловой накачкой / В.И. Строганов, В.И. Троилин // Оптика 2001: II Международная конференция молодых ученых и специалистов.- Санкт-Петербург, 2001.- 283 с.

93. Кривощеков, Г.В. Векторный синхронизм при смешении световых волн в диэлектрических кристаллах / Г.В. Кривощеков, В.И. Строганов, В.М. Тарасов и др. / Известия вузов. Физика 1970.-№ 12 - С. 120-130.

94. Кривощеков, Г.В. Векторные нелинейные взаимодействия световых волн в кристаллах ШОз и K2S2O6 / Г.В. Кривощеков, В.И. Самарин, В.И. Строганов / Известия вузов. Физика 1974 - №8 - С.65-70.

95. Ахманов, С.А. Проблемы нелинейной оптики / С.А. Ахманов, Р.В. Хохлов.- М.: ВИНИТИ, 1964.- 296 с.

96. Бломберген, Н. Нелинейная оптика/Н. Бломберген.-М.: Мир, 1966.-424 с.

97. Дмитриев, В.Г. Прикладная нелинейная оптика / В.Г. Дмитриев, Л.В. Тарасов.- М.: Радио и связь, 1982.- 352 с.

98. Ярив, А. Введение в оптическую электронику / А. Ярив М.: Высшая школа, 1983-397с.

99. Ярив, А. Оптические волны в кристаллах / А. Ярив, П. Юх М.: Мир, 1987.-390 с.

100. Шен, И.Р. Принципы нелинейной оптики / И.Р. Шен; пер. с англ. под ред. С.А. Ахманова М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1989 - 560 с.

101. Ахманов, С.А. Физическая оптика / С.А. Ахманов, С.Ю. Никитин.- М.: МГУ.-1998.-655 с.

102. Рапопорт, И.В. Электрооптический эффект на квадратичной и кубичной нелинейностях: автореф. дисс. . канд. физ.-мат. наук / Рапопорт Инна Владимировна- Хабаровск, 2000 18 с.

103. Толстов, Е.В. Линейный эффект Керра / Е.В. Толстов, В.И. Строганов, В.В. Криштоп, И.В. Рапопорт // Известия вузов. Физика 2003- Т.46 - № 1С. 91-93.

104. Криштоп В.В. Исследования электрооптических и нелинейнооптических характеристик преобразователей широкополосного излучения на основе ниобата и иодата лития: автореф. дисс. . канд. физ.-мат. наук / Криштоп Виктор Владимирович-Хабаровск, 2000 17 с.