Преобразование широкополосного ИК излучения по частоте при изменении условий накачки и параметров нелинейного кристалла тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

На правах рукописи

ЕФРЕМЕНКО ВЯЧЕСЛАВ ГЕННАДЬЕВИЧ

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ШИРОКОПОЛОСНОГО ИК ИЗЛУЧЕНИЯ ПО ЧАСТОТЕ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ УСЛОВИЙ НАКАЧКИ И ПАРАМЕТРОВ НЕЛИНЕЙНОГО КРИСТАЛЛА

01 04 05 - Оптика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

□ОЗ1"75182

Хабаровск - 2007

003175182

Работа выполнена в Дальневосточном государственном университете путей сообщения

Научный руководитель кандидат физ -мат наук, доцент

Виктор Владимирович Криштоп

Официальные оппоненты доктор физ -мат наук, профессор

Олег Алексеевич Букин

кандидат физ -мат наук, доцент Юрий Иванович Щербаков

Ведущая организация Институт математики, физики и информационных

технологий Дальневосточного государственного гуманитарного университета

Защита состоится «14» ноября 2007 г в 17-00 на заседании диссертационного совета ДМ 218 003 01 при Дальневосточном государственном университете путей сообщения по адресу

680021, Хабаровск, ул Серышева, 47, ауд 3523 (конф зал 2 уч корп )

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Дальневосточного государственного университета путей сообщения

Автореферат разослан «13» октября 2007 г

Ученый секретарь

диссертационного совета ДМ 218 003 01

кандидат технических наук

Шабалина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Среди устройств, использующих принципы нелинейной оптики, особое место занимают преобразователи теплового широкополосного излучения Использование света, излучаемого лазером или мощным нелазерным источником, приводит к нелинейному взаимодействию поля световой волны со средой, при котором нарушается принцип суперпозиции и создаются условия для генерации гармоник, суммарных и разностных частот Это происходит из-за того, что напряженность поля световой волны становится соизмеримой с внутренними полями в кристаллах Нелинейно-оптические кристаллы широко используются в качестве преобразующих и управляющих элементов во многих оптоэлектронных приборах [1]

Генерация суммарных частот используется в «ап-конверторах», то есть преобразователях частоты вверх, с их помощью оптические сигналы инфракрасного (ИК) диапазона трансформируются в видимую область, что применяется для визуализации тепловых объектов [2]

В последнее время вызывают интерес процессы преобразования по частоте излучения с широким спектром в нелинейных оптических кристаллах Было показано, что при одинаковых уровнях накачки эффективность преобразования широкополосного излучения может быть даже значительно выше, чем для лазерного излучения Основным преимуществом в данном способе преобразования ИК изображения является отсутствие геометрических искажений изображения

Процессы преобразования излучения в оптическом кристалле подвержены влиянию внешних воздействий При приложении внешнего электрического поля изменяются показатели преломления обыкновенного и необыкновенного лучей, что сказывается на синхронных взаимодействиях световых волн, а, следовательно, и на спектре преобразованного излучения

В связи с вышесказанным, исследования особенностей преобразования излучения с широким спектром в кристаллах 1лЫЬ03, КТР, 1_лЮз и других средах, а так же изучение влияния воздействий внешнего электрического поля и температуры на оптические свойства данных материалов являются актуальными

Цель работы - выявление особенностей нелинейно-оптического преобразования широкополосного ИК излучения и развитие методов управления спектральным составом и интенсивностью преобразованного излучения в нелинейных анизотропных кристаллах

Задачи работы

Для достижения указанной цели в работе поставлены и решены следующие задачи

1 Развит метод определения неоднородности оптических одноосных кристаллов по совокупности коноскопических фигур на примере кристалла ниобата лития

Разработана схема электрооптического затвора, позволяющего управлять интенсивностью немонохроматического изображения малой угловой апертуры (1 градус)

Теоретически и экспериментально определена зависимость угла между наведенными оптическими осями в кристалле ниобата лития внешним электрическим полем

Исследовано влияние степени фокусировки широкополосного ИК излучения, температуры ИК объекта, направления поляризации и ширины спектра исходного излучения на процессы ап-конверсии в нелинейно-оптических преобразователях ИК излучения

Теоретически предсказана и экспериментально подтверждена возможность расширения спектра преобразованного излучения за счет нескольких кристаллов с различными направлениями синхронизма.

Теоретически исследован процесс преобразования немонохроматического ИК излучения с ультрафиолетовой широкополосной накачкой в видимую область спектра при реализации процесса генерации разностных частот

Методы исследования

Для достижения поставленной цели использованы теоретические и экспериментальные методы исследования, а именно спектроскопический, фотоэлектрический, фотографический, визуальное наблюдение.

Научная новизна работы

1 Усовершенствован метод определения степени однородности кристалла по совокупности коноскопических фигур с использованием ПК для анализа фигур и определения величины и координаты областей с наведенной неоднородностью показателя преломления

2 Изменение вида центральной части коноскопической фигуры одноосного электрооптического кристалла под действием внешнего электрического поля использовано для создания электрооптического затвора немонохроматического изображения

3 Показано, что использование различных типов взаимодействия волн и степени фокусировки излучения определяет спектральный состав и интенсивность преобразованного излучения

4 Выявлено, что использование одновременно нескольких нелинейнооп-тических кристаллов позволяет управлять спектром преобразованного излучения, а именно, увеличить его спектральную ширину и интенсивность

Практическая ценность работы

Все полученные в диссертационной работе результаты и используемые методы могут служить основой для создания новых оптических приборов и устройств, а также могут быть использованы в неразрушающих методах контроля

4

3

4

5.

6

Связь с государственными программами и НИР

Диссертационная работа автора связана с научно-исследовательской госбюджетной темой Министерства транспорта РФ «Анизотропное отражение и электрооптические свойства кристаллов», выполняемой на кафедре физики Дальневосточного государственного университета путей сообщения

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались на девяти международных и региональных конференциях

1 Пятой региональной научной конференции «Физика фундаментальные и прикладные исследования, образование» - Хабаровск ХГПУ, 2005

2 44 Всероссийской научно-практической конференции «Современные технологии - железнодорожному транспорту и промышленности» - Хабаровск ДВГУПС, 2006

3 Международном симпозиуме (III Самсоновские чтения) «Принципы и процессы создания неорганических материалов» — Хабаровск, 2006

4 Fifth Asia Pacific Conference «Fundamental problems of opto- and microelectronics APCOM" 2005» - Vladivostok, 2005

5 «X конференция студентов, аспирантов и молодых ученых по физике полупроводниковых, диэлектрических и магнитных материалов» - Владивосток, 2006

6 Четвертой международной конференции молодых ученых и специалистов «Оптика - 2005» - Санкт-Петербург, 2005

7. Международном оптическом конгрессе «Оптика - XXI век» - Санкт-Петербург, 2006

8 ВНКСФ-12 - Новосибирск, 2006

9 Научной сессии МИФИ-2007, Москва, 2007

Публикации и личный вклад автора

По результатам работы лично автором и в соавторстве опубликовано 12 научных работ [1-12] Большая часть экспериментов и расчетов проведена автором самостоятельно

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы Работа содержит 111 страниц машинописного текста, список литературы содержит 115 наименований

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1 Метод наблюдения чередующихся коноскопических фигур позволяет определять положение неоднородностей кристалла, величину наведенного двулуче-преломления с точностью порядка 105, характер распределения электрического поля и его направление в электрооптическом кристалле

2 Для немонохроматического излучения возможно создание высокоскоростного электрооптического затвора на основе кристалла ниобата лития с угловой апертурой, составляющей порядка 1 углового градуса

3 Спектральным составом преобразованного излучения, положением максимума и его интенсивностью можно управлять в диапазоне более 100 нм при использовании излучения от одного и того же ИК объекта за счет изменения поляризации излучения, фокусного расстояния объектива и угла между осью исходного пучка и оптической осью нелинейнооптического кристалла

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

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

В первой главе приведен анализ литературных данных по методам исследования оптических свойств кристаллов, по исследованию электрооптического эффекта в кристаллах и по преобразованию теплового широкополосного излучения в нелинейно-оптических кристаллах

Во второй главе приведены результаты исследований оптических свойств кристаллов

Качество оптических материалов в значительной мере определяет стабильность и эффективность работы оптических приборов (модуляторов, дефлекторов, оптических затворов и т д) Существуют различные методы контроля качества оптических сред по величине пироэлектрического отклика от лазерного пучка, методом визуализации параллельных доменов посредством пироэлектрооптиче-ского эффекта и тд Эти методы позволяют определить координаты оптической неоднородности кристалла, но не величину изменения показателя преломления Методом наблюдения коноскопических фигур с помощью поляризационного микроскопа можно не только определять положение оптической неоднородности, но и величину существующего в кристалле двулучепреломления

Недостатками метода с поляризационным микроскопом являются отсутствие возможности наблюдать изменения в достаточно больших кристаллах и трудности наблюдения непосредственно в процессе изменения состояния кристалла (при нагревании, наложении внешнего электрического или механического напряжения)

В работе рассмотрено применение нового метода исследования оптических свойств кристаллов - метода линейки коноскопических фигур на примере кристалла ниобата лития Кристалл относится к классу симметрии Зт и в отсутствие внешних полей является одноосным В процессе обработки, роста кристаллов или после воздействия различного рода полей могут измениться показатели преломления кристалла В общем случае кристалл становится двуосным [3] По коноско-пической фигуре кристалла (в различных точках кристалла) легко определить, является кристалл одноосным или двуосным и величину двупреломления (собственного и наведенного) Для оптически однородной среды коноскопическая картина представляет собой светлые и темные концентрические окружности и темный «мальтийский» крест для скрещенных поляризатора и анализатора (рис 1, а)

6

В областях, гле имеются дефекты или наведенное двулучепреломление, наблюдаются картины, соответствующие двуосному кристаллу (рис. К б). По углу между индуцированными оптическими осями определяется величина наведенного двулучепреломления;

От 9 - (Д /До)1"- (1)

где 20 - угол между индуцированными осями, А = пгт ~ наведенное двулучепреломление, Д;1 = п,.-пп - собственное двулучепреломление. В данном случае вычисленное значение Д равно 1,510"^. По величине наведенного двулучепреломления Д МОЖНО определить значение эффек тивного электрического поля в данной области кристалла.

К оное коническая фигура, приведенная на рисунке 16, соответствует фигуре кристалла ниобата лития при наложении внешнего электрического ноля напряженностью 5 кВ/см.

Рис. 1. Щ?носкопические фигуры кристалла ниобата лития (слева) и распределение тггснсинпости спета но картине (иод углом 45 градусов к вертикали), а - в области однородного кристалла, б - в области дефекта

а)

б)

Таким образом, сканируя лазерный луч по грани кристалла, можно получить серию коноскопических фигур в каждой точке плоскости, перпендикулярной оптической оси кристалла. Анализ этих фигур позволяет определить распределение наведенного двулучепреломления в кристалле и его величину. По этим данным можно судить о распределении в кристалле тепловых, электрических или механических напряжений.

Традиционные методы с фотографированием изображения и последующим микрофотометрированием пленки слишком дорогостоящи и длительны по времени, Ранее была предложена методика измерения с использованием сканера [4]. Ниже предлагается методика обработки изображений с использованием к качестве микрофотометра цифровой фотокамеры. Качество ПЗО матриц в настоящее время настолько высоко, что может сравниться с разрешением сканера. С другой стороны, фотокамера позволяет использовать графическую информацию сразу в цифровом формате, 410 к десятки раз сокращает время получения и обработки изображения. Для анализа полученной информации создано специальное программное

сопровождение для ПК. С помощью описанной методики была исследована интенсивность освещенности ко i ¡o скоп ич ее ко й фигуры л различных точках. На рисунке 1 (сп ран а) приведены результаты экспериментальных исследований.

В фотографических аппаратах в настоящее время широко используются механические затворы, скорость срабатывания которых недостаточно высока. Электрооптические затворы, работа которых основана на использовании эффекта Кср-ра или Поккелъса, Имеют быстродействие tía несколько порядков выше, чем механические затворы. Такие устройства могут найти применение для фотографирования сверхбыстрых процессов.

Анализ показывает, что освещенность центральной части коноскопической картины пиобата лития возрастает при повышении напряженности электрического поля до 3 кВ/см н направлении оси ОХ. В этом случае становятся видны хорошо освещенные объекты, расположенные на значительном расстоянии от элекгрооптического кристалла. На рисунке 2 приведены фотографии освещенного объекта в системе двух скрещенных поляризаторов и электрооптического кристалла ниобата лития между ними,

Рис, 2. Работаэл ектроопшчес ко го затвора. Напряженность электрическою поля: а —0 кВ/см, б - 3 кВ/см (вдоль оси ОХ); г - 3 кВ/см (противоположно направлению ОХ)

а) б) в)

Из рисунка видно, что центральная часть к отоскопической фигуры в отсутствие электрического поля является черной и объект в этой области не виден (затвор закрыт). При наложений электрического ноля порядка 3 кВ/см перпендикулярно оптической оси центральная часть фигуры становится светлой и объект становится виден (затвор открыт).

В третьей главе рассмотрены особенности нелиней но-оптического преобразования широкополосного теплового излучения по частоте в оптических анизотропных кристаллах с немонохроматической накачкой. Исследованы особенности, на которые по ряду причин ранее не обращали внимание или которые ранее не были рассмотрены, Система преобразования спектра теплового излучения в видимую область может быть реализована и с ультрафиолетовой накачкой (при эффекте генерации разностных частот). Таким системам не придавали особого значения из-за возможных сопутствующих мешающих эффектов - параметрической люминесценции. При определенных условиях возможно устранение этих эффектов и знание характерных особенностей преобразования в этом случае может быть полезным при конструировании оптических приборов.

Расчет спектра излучения, преобразованного в нелинейном оптическом кристалле, начинается {при коллинеарном преобразовании) с выбора угла фазового

синхронизма 0С и частот основного излучения со,) и второй гармоники 2о>о То есть в этом случае полагаем, что a>i=co2=a>o, а Юз=2соо Далее выбирают частоты преобразованного излучения Юз=2(йо, Юз', Юз", Шз'" и так далее Для каждой из этих частот учитывается вклад в интенсивность преобразованного излучения частотных компонент CQi и 0)2, расположенных симметрично относительно соо, сйз'/2, сйз"/2, ш3"72 и так далее [2]

Нами рассчитаны спектры преобразованного по частоте широкополосного излучения для кристаллов LiI03, LiNb03 и КТ1РО4 (КТР)

Экспериментальные зависимости, полученные для кристалла LiNbCb, вырезанного под углом 8С=81,04° к оптической оси кристалла, показывают, что условия фазового синхронизма выполняются для длин волн, меньших 1,07 мкм (для частот о>з>2соо) и не выполняются для длин волн, больших 1,07 мкм (для частот Юз<2соо) Таким образом, преобразованное в кристалле LiNb03 по частоте излучение относительно 2о)о асимметрично Ширина кривых при увеличении о>3 (уменьшении становится меньше То есть преобразование при увеличении соз происходит при выполнении условий фазового синхронизма, но частотная ширина синхронизма (ширина кривой) уменьшается, а, следовательно, уменьшается и результирующий вклад в преобразованное излучение

Для определения результирующей интенсивности для каждой из частот Юз необходимо произвести интегрирование в выражении (2) по Дк [2]

J~5C2[sm2(Akl/2)] / (Дк1/2)2, (2)

где 1 - длина кристалла вдоль направления распространения излучения (в расчетах полагали 1=1 см), х ~ компонента нелинейной восприимчивости

Аналогично рассчитаны графики зависимости эффективности преобразования для других значений угла синхронизма 0С (63,4°, 52,9° и 47,7° - значения углов синхронизма для длин волн основного излучения 1,2 мкм, 1,4 мкм и 1, 6 мкм) Анализ этих графиков показывает, что есть несколько особенностей в преобразованном излучении при изменении угла синхронизма

Во-первых, при уменьшении угла синхронизма максимум эффективности преобразования все больше сдвигается в сторону коротких длин волн относительно центральной длины волны основного излучения (под которую вырезается кристалл для генерации второй гармоники)

Так, для угла 81° максимум сдвигается на 0,05 нм, для угла синхронизма 63° -на 0,1 нм, для угла 52° - на 0,2 нм, для угла 47° - на 0,46 нм

Вторая особенность - значительное расширение спектрального диапазона, в котором происходит наиболее эффективное преобразование излучения из длинноволновой ИК в коротковолновую видимую область спектра

Третья особенность заключается в том, что одновременно с расширением спектрального диапазона наиболее эффективного преобразования происходит значительное увеличение эффективности Для максимума при значении угла синхронизма 81 градус эффективность преобразования составляет 1257 относительных

единиц, а для угла 47 градусов - 2154 единицы Таким образом, эффективность преобразования возросла в 1,7 раза

В четвертой главе приведены результаты по исследованию методов управления спектральным составом преобразованного излучения. Изучено влияние спектрального состава исходного ИК излучения при нелинейно-оптическом преобразовании теплового излучения в видимую область Рассмотрено влияние температуры ИК объекта, ширины спектра и поляризации излучения накачки на спектр преобразованного излучения

Для исследования преобразования широкополосного ИК излучения в видимую область спектра использовался кристалл иодата лития, который был вырезан из монокристалла под углом 30 градусов между нормалью к поверхности и оптической осью Такая ориентация кристалла соответствует направлению синхронизма для генерации второй гармоники от исходного излучения 1,064 мкм Длина кристалла 16 мм вдоль направления синхронизма

Рис 3 Зависимость спектрального состава преобразованного в кристалле 1лЮз излучения от угла между осью падающего пучка и оптической осью кристалла 1 - угол 38 градусов, 2-34 градуса, 3-30 градусов

Рис 4 Графики зависимости угла между осью падающего пучка и оптической осью кристалла 1дЮз (1) и интенсивности преобразованного излучения (2) от длины волны максимума в спектре преобразованного излучения

В экспериментах исследовалось изменение спектра преобразованного излучения при изменении угла между направлением оси сфокусированного излучения и поверхностью кристалла

На рис. 3 приведены спектры преобразованного в кристалле иодата лития ИК излучения для различных углов между осью пучка и осью кристалла Излучение лампы накаливания фокусируется в кристалл о&ьективом с фокусным расстоянием 98 мм

Показано, что аналогично работе [2] при увеличении угла между осью пучка лучей, падающих на кристалл, и осью кристалла положение максимума в спектре

10

преобразованного излучения сдвигается в коротковолновую область спектра (рис 3) Так, например, при изменении угла на 12° максимум смещается на 150 нм

Для оценки эффективности преобразования излучения разных частот спектры были пересчитаны с учетом спектральных характеристик фильтров и ФЭУ-79 В качестве первого приближения считали, что интенсивность падающего ИК излучения одинакова в области 0,7-2 мкм

На рисунке 4 показана зависимость интенсивности максимумов спектров преобразованного излучения от длины волны Эффективность преобразования в коротковолновой области будет еще выше, так как используемое в опыте ИК излучение не равномерное по интенсивности, а имеет спектр, близкий к излучению абсолютно черного тела с максимумом в области 1,2 мкм С учетом уменьшения интенсивности ИК излучения лампы накаливания в области 0,7-1,2 мкм можно ожидать еще большей эффективности преобразования в коротковолновой области спектра

Как видно из экспериментально наблюдаемой зависимости, максимальная эффективность преобразования широкополосного некогерентного излучения в проведенных опытах не была достигнута и должна продолжать возрастать для более коротких длин волн Отметим, что все экспериментальные результаты по преобразованию широкополосного излучения в нелинейных оптических кристаллах получены для пучков лучей, фокусируемых в кристалл

Это касается и регистрации спектров преобразованного широкополосного излучения Обычно в литературе приводятся расчеты для несфокусированных - кол-линеарных пучков, а эксперимент проводится при фокусировании излучения, когда значителен вклад в преобразование перекрестных векторных взаимодействий В основном, такая ситуация возникает из-за достаточно малой эффективности преобразования широкополосного излучения в коллинеарных пучках по причине слабой плотности мощности накачки

Из расчетов видно, что в случае коллинеарных пучков, спектр асимметричен, резко обрывается со стороны длинных волн

В работе приведены результаты по регистрации спектра преобразованного в кристалле широкополосного излучения для коллинеарных пучков Система регистрации обладает достаточной чувствительностью, что позволило зарегистрировать такой спектр (рис 5), в котором максимум (кривая 2) близок к длине волны синхронизма Хс (Я.с=1,064, А.2Ш=0,532), что достаточно близко к теоретическим расчетам Основная часть спектра, также как при теоретических расчетах, находится со стороны коротких длин волн На этом же рисунке (кривая 1) для сравнения приведен спектр преобразованного излучения при фокусировании излучения в кристалл

Обычно при расчете спектров преобразованного широкополосного ИК излучения спектральная плотность преобразуемого ИК излучения принимается равномерной, а пучок сколлимированным, что не отвечает реальным условиям эксперимента В работе [2] был проведен расчет спектра преобразованного излучения с учетом векторных взаимодействий расходящегося ИК излучения, но только для лучей, идущих по центру пучка Ниже приведены результаты исследований, в ко-

11

торых вышеуказанные ограничения преодолены Рассчитаны спектры преобразованного широкополосного ИК излучения вольфрамовой нити накаливания при температуре 2850 К с учетом векторных взаимодействий расходящегося излучения в нелинейно-оптическом кристалле иодата лития Кроме этого производится учет ширины спектра излучения, падающего на кристалл Для существенного упрощения расчетов полагали, что взаимодействующие волны имеют плоский волной фронт, распределение интенсивности по сечению расходящегося пучка равномерное, сносом энергии из-за двулучепреломления и дифракционным расплы-ванием пучка пренебрегли

Рис 5 Спектр преобразованного в кристалле 1лЮз ИК излучения Взаимодействие оо-е, кристалл вырезан под углом 30 градусов к оптической оси Длина волны синхронизма А.с=1,064 мкм

1 - пучок лучей фокусируется в кристалле,

2 - параллельный пучок излучения

0,45 0,5 0 55 X, мкм

При расчете спектра преобразованного широкополосного расходящегося излучения в нелинейно-оптических кристаллах учитывают векторные взаимодействия, реализованные в каждом направлении углового интервала, охватываемого пучком [5] Падающий на кристалл расходящийся пучок теплового излучения можно представить в виде совокупности отдельных волн, взаимодействующих друг с другом При распространении такого пучка в кристалле взаимодействующие волны с волновыми векторами кк и к, могут располагаться несимметрично относительно волнового вектора ^ преобразованной волны Для каждого направления в' в преобразованном пучке будет свой спектр, причем для направлений 8'<0 (9 - угол между осью пучка и оптической осью кристалла, совпадает с направлением коллинеарного фазового синхронизма для Ао) спектральный максимум смещается в сторону более длинных волн, а для 0'>9 в сторону более коротких, чем Ао/2

Интенсивность преобразованного широкополосного теплового излучения только вдоль одного направления 9', с учетом вклада от векторных взаимодействий определяется как [2]

Д, отн ед

— 1

0,5

+а щ/2

11{щ,в') = А\ {1(ео )1(а> )

л J

sm (Мг/2) ,

---r—-dQda',

(Ак / 2)

где а - угловая расходимость падающего пучка теплового излучения

Для случая реализации нелинейно-оптического взаимодействия первого типа (оо—>е типа) показатели преломления ^(со^), л/сО|), п,((1>) будут равны

ni(af,ff,+aO =

пк(0\) = по((Ц/2-О.), п](о)к) = п0(со1/2 + П), п0(щ)пе(щ)

(4)

(5)

^nl(cq)cos2(e'+a')+nl(cq)sin2(ff+а')' (6)

где п0, пе - показатели преломления для обыкновенной и необыкновенной волны на соответствующих частотах

Определяя интенсивность преобразованного излучения по всем возможным углам (в пределах углового интервала падающего ИК излучения) как

а

0+а а 2 2/ди

W = A j J f 7H)/K)S1(^)2 dQ.da'de\ (7)

0-a -a 0

получим результирующий спектр на выходе нелинейно-оптического преобразователя широкополосного расходящегося ИК излучения Анализ выражений (3) и (7) в общем случае сложен, так как интегрирование функции 8шс2х приводит к сложным выражениям, содержащим интегралы вероятности от комплексного аргумента

На рис 6 приводятся так называемые "панорамные" спектры (спектры в заданном направлении) преобразованного ИК излучения вольфрамовой лампы накаливания в кристалле 1лГОз, рассчитанные для трех направлений 9' Расчеты проводились по формуле (3) Панорамные спектры показывают смещение максимума в спектре преобразованном излучении при изменении угла падения на кристалл

I, отн

X, мкм

Рис 6 "Панорамные" спектры преобразованного ИК излучения от вольфрамовой ниш накаливания (0,9-2 мкм) при фокусировке пучка в объем кристалла 1дЮз Длина волны фазового синхронизма Хо=1,064 мкм Расходимость падающего пучка 5 градусов Кривые, спектр в направлении 1 - 6=9+0,5°, 2 - 6'=6,3 - в'^-0,50

0,51 0,52 0,53 0,54 0,55 0,56

При использовании нескольких кристаллов с различными направлениями фазового синхронизма происходит преобразование из ИК области в видимую более эффективно, так как каждый кристалл преобразует свое излучение, которое неэффективно преобразуется в других кристаллах

Таким образом, каждый кристалл в данной схеме будет настроен на свою длину фазового синхронизма, что даст значительное увеличение, как ширины спектра преобразованного излучения, так и увеличение спектральной плотности преобразованного излучения

I, отн ед

600

Рис 7 Спектр преобразованного теплового излучения вольфрама (Т=2500К) в нелинейно-оптическом преобразователе на 26 кристаллах ЬГОз, толщиной 2,5 мм вырезанных под углом к оптической оси от 27° до 40° Падающий пучок сколлимирован

X, нм

На рис 7 показан результирующий спектр преобразованного теплового излучения в преобразователе Спектром можно управлять, используя различное количество кристаллов, кристаллы различной толщины и вообще различные типы кристаллов Рассчитанный спектр представлен для случая, когда толщина всех кристаллов и их тип одинаковые Падающий в нелинейно-оптический преобразователь пучок инфракрасного излучения сколлимирован Расчеты выполнены с учетом спектральной характеристики реального теплового источника (излучение вольфрама при температуре Т=2500К), пропускания светофильтра КС-17 и <1эфф=йз181п9 Френелевское отражение от поверхности не учитывается, что возможно, если кристаллы помещены в соответствующую иммерсионную жидкость

Эксперименты, проведенные с кристаллами иодата лигия, ниобата лития и КТР, качественно подтвердили эффект расширения спектрального диапазона преобразованного излучения и его интенсивности

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1 Применение метода определения неоднородности оптических одноосных кристаллов по совокупности коноскопических фигур с использованием ПК позволяет значительно сократить время измерений и увеличить точность определения наведенного двулучепреломления и координаты дефектов в кристалле

2 Просветление центральной части коноскопической фигуры в кристалле ниоба-та лития позволяет изготовить электрооптический затвор для немонохроматического изображения, перспективный для фиксирования быстропротекающих процессов

3 Полученная теоретическая оценка величины наведенного двулучепреломления и угла между индуцированными оптическими осями в кристалле ниобата лития совпадает с результатами экспериментальных исследований

4 Степень фокусировки широкополосного ИК излучения, направление поляризации и ширина спектра исходного излучения определяет спектральный состав и положение максимума в спектре преобразованного излучения

5 Теоретически предсказана и экспериментально подтверждена возможность расширения спектра преобразованного излучения за счет нескольких кристаллов с различными направлениями фазового синхронизма

6 Показано, что возможно управление спектром преобразованного немонохроматического ИК излучения при наложении внешнего электрического поля

Цитируемая литература

1 Бережной А А Электрооптические модуляторы и затворы // Оптический журнал -1999 -Т 66 -№6 -С 3-19

2 Троилин В И Преобразование немонохроматического широкополосного инфракрасного изображения в нелинейных оптических кристаллах Автореф дис канд физ -мат наук - Хабаровск ДВГАПС, 1994 - 16 с

3 Кузьминов Ю С Электрооптический и нелинейнооптический кристалл ниобата лития М Наука, 1987 - 264 с

4 Атавин Е Г. // Приборы и техника эксперимента - 2003 - № 4 - С 58-62

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

СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ

1. Криштоп В В , Ефременко В Г, Литвинова М Н , Ли А В , Строганов В И, Максименко В А, Сюй А В Экспресс-анализ диффузных оптических изображений// Известия вузов Приборостроение -2006 -Т 49 -№8 - С 21-23

2 Криштоп В В , Литвинова М Н, Сюй А В , Ефременко В Г, Строганов В И, Денисов А В, Грунский О С Определение оптической неоднородности кристаллов по последовательности коноскопических фигур//Оптический журнал. - 2006 -Т 73 -№12 - С 84-86

3 Литвинова М Н , Криштоп В В , Строганов В И , Толстое Е В , Ефременко В Г Электрооптическая модуляция широкополосного излучения в кристалле ниобата лития // Известия вузов Приборостроение - 2007 - Т 50 - № 9 - С 16-18

4 Криштоп В В , Строганов В И , Литвинова М Н , Ефременко В Г Термоиндуциро-ванное аномальное двупреломление в кристаллах ниобата лития / 0птика-2005 Труды IV межд конф мол уч и специалистов - Санкт-Пегербург СПбГУ ИТМО, 2005 - С 26

15

5 Ефременко В Г, Криштоп В В , Строганов В И Преобразование изображения тепловых объектов в видимую область оптического диапазона нелинейными оптическими методами // Физика фунд и прикл исслед, образование Мат докл V per науч конф -Хабаровск Изд-во Тихоокеанского государственного университета, 2005 -С 66-67

6 Ефременко В Г , Литвинова М Н , Коростелева И А , Криштоп В В Экспериментальные исследования нетинейнооптических преобразований в оптических кристаллах // Принципы и процессы создания неорганических материалов Межд симп (III Самсонов-ские чтения) Мат симп - Хабаровск Изд-во ТОГУ, 2006 - С 284

7 Ефременко В Г Нелинейнооптические процессы в оптических кристаллах/ Под ред В И Строганова // Оптика сборник научных трудов - Хабаровск Изд-во ДВГУПС, 2006 -С 16-18

8 Литвинова М Н , Ефременко В Г , Криштоп В В Спектральный состав преобразованного в кристалле ниобата лития ИК излучения// X конференция студентов, аспирантов и молодых ученых по физике полупроводниковых, диэлектрических и магнитных материалов Труды конференции - Владивосток Изд-во ИАПУ ДВО РАН, 2006 - С 263-266

9 Строганов В И , Криштоп В В , Ефременко В Г, Троилин В И Особенности преобразования теплового изображения в нелинейно-оптических кристаллах // Научная сессия МИФИ-2007 Сборник научных трудов Том 15-Москва. Изд-во МИФИ, 2007 -С 85

10 Ефременко В Г, Криштоп В В , Литвинова М Н, Строганов В И Современные методы визуализации тепловых объектов// Международный оптический конгресс «Оп-тика-XXI век» Сборник научных трудов - Санкт-Петербург СПбГУ ИТМО, 2006 - С 25

11 Литвинова М Н , Ефременко В Г , Крипгтоп В В Элекгрооптическая модуляция широкополостного излучения с преобразованием по спектру в кристалле ниобата лития//ВНКСФ-12 Материалы конференции-Новосибирск Изд-во НГУ, 2006-С 456-457

12 Ефременко В Г Преобразование ИК широкополосного излучения в видимую область спектрального диапазона // 44 Всерос науч -пракг конф. «Современные технологии - жд транспорту и промышленности» Тр конф Т. 2 - Хабаровск Изд-во ДВГУПС, 2006 - С 43

ЕФРЕМЕНКО ВЯЧЕСЛАВ ГЕННАДЬЕВИЧ

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ШИРОКОПОЛОСНОГО ИК ИЗЛУЧЕНИЯ ПО ЧАСТОТЕ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ УСЛОВИЙ НАКАЧКИ И ПАРАМЕТРОВ НЕЛИНЕЙНОГО КРИСТАЛЛА

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Сдано в набор 10 10 2007 г Подписано в печать 10 10 2007 г Формат 60x84'/i6 Бумага тип № 2 Гарнитура Times New Roman Печать RISO Уел печ л 1,0 Зак 359 Тираж 100 экз

Издательство ДВГУПС 680021, г Хабаровск, ул Серышева, 47

Введение

Глава 1. Преобразование широкополосного излучения в нелинейнооптических кристаллах

1.1. Определение качества оптических кристаллов и исследование оптических свойств

1.2. Нелинейнооптические преобразования излучения в одноосных отрицательных кристаллах

1.3. Влияние различных факторов на спектральный состав преобразованного излучения

Глава 2. Определение оптической однородности кристалла и исследование его оптических свойств

2.1. Исследования оптической неоднородности кристаллов бесконтактным методом

2.2. Электрорефракция в кристалле ниобата лития

2.3. Изменение угла между индуцированными оптическими осями ниобата лития во внешнем электрическом поле

2.4. Экспериментальное измерение угла между оптическими осями кристалла ниобата лития, помещенного во внешнее электрическое поле

2.5. Электрооптический метод определения направлений кристаллофизических осей в кристалле 1л№>Оз

2.6. Определение угловых характеристик амплитудных электрооптических модуляторов

2.7. Наблюдение изображения объектов на фоне коноскопических фигур

2.8. Электрооптический затвор немонохроматического излучения 51 Выводы

Глава 3. Нелинейнооптическое преобразование излучения в одноосных отрицательных кристаллах

3.1. Преобразование широкополосного излучения в кристалле LiNbCb из ИК области спектра в видимую область

3.2. Преобразование инфракрасного излучения с ультрафиолетовой широкополосной накачкой

3.3. Экспериментальные исследования преобразования широкополосного излучения по частоте в нелинейных оптических кристаллах

3.4. Экспериментальные исследования спектральных характеристик преобразователя теплового изображения 68 Выводы

Глава 4. Методы управление спектральным составом преобразованного излучения

4.1. Влияние расходимости немонохроматического излучения на процессы ап-конверсии

4.2. Влияние температуры объекта на процесс преобразования ИК излучения в тепловизоре

4.3. Влияние ширины спектра теплового излучения на процессы нелинейно-оптического преобразования

4.4. Влияние поляризации ИК излучения на спектр преобразованного излучения

4.5. Повышение эффективности нелинейно-оптического преобразования теплового излучения за счет использования нескольких кристаллов

4.6. Электрооптическое управление преобразованным излучением 95 Выводы, 96 Заключение 98 Библиографический список

Среди устройств, использующих принципы нелинейной оптики, особое место занимают преобразователи теплового широкополосного излучения. Использование света, излучаемого. лазером или мощным нелазерным источником, приводит к нелинейному взаимодействию электрического поля световой волны с нелинейной средой, при котором нарушается принцип суперпозиции и создаются условия для генерации гармоник на суммарных и разностных частотах. Это происходит из-за того, что напряженность электрического поля световой волны становится соизмеримой с внутренними электрическими полями в кристаллах. Нелинейно-оптические кристаллы широко используются в качестве преобразующих и управляющих элементов во многих оптоэлектронных приборах [1].

Генерация суммарных частот используется в «ап-конверторах», то есть преобразователях частоты вверх, с их помощью оптические сигналы инфракрасного (ИК) диапазона трансформируются в видимую область спектра, что применяется для визуализации тепловых объектов [2].

В последнее время вызывают интерес процессы преобразования по частоте излучения с широким спектром в нелинейнооптических кристаллах. Было показано, что при одинаковых уровнях накачки эффективность преобразования широкополосного излучения может быть даже значительно выше, чем для лазерного излучения. Основным преимуществом в данном способе преобразования ИК изображения является отсутствие геометрических искажений изображения.

Процессы преобразования излучения в оптическом кристалле подвержены влиянию внешних воздействий. При приложении внешнего электрического поля изменяются показатели преломления обыкновенного и необыкновенного лучей, что сказывается на синхронных 4 взаимодействиях световых волн, а, следовательно, и на спектре преобразованного излучения.

В связи с вышесказанным, исследования особенностей преобразования излучения с широким спектром в кристаллах LiNbCb, LiI03 и других средах, а так же изучение влияния воздействий внешнего электрического поля и температуры на оптические свойства данных материалов являются актуальными.

Целью диссертационной работы является выявление особенностей нелинейно-оптического преобразования широкополосного ИК излучения и развитие методов управления спектральным составом и интенсивностью преобразованного излучения в нелинейных анизотропных кристаллах.

Для достижения указанной цели в работе поставлены и решены следующие задачи:

1. Развит метод определения однородности оптических одноосных кристаллов по совокупности коноскопических фигур на примере кристалла ниобата лития.

2. Разработана схема электрооптического затвора, позволяющего управлять интенсивностью немонохроматического изображения малой угловой апертуры (1 угловой градус).

3. Теоретически и экспериментально определена зависимость угла между наведенными оптическими осями в кристалле ниобата лития внешним электрическим полем.

4. Исследовано влияние степени фокусировки широкополосного ИК излучения, температуры ИК объекта, направления поляризации и ширины спектра исходного излучения на процессы ап-конверсии в нелинейно-оптических преобразователях ИК излучения.

5. Теоретически предсказана и экспериментально подтверждена возможность расширения спектра преобразованного излучения за счет нескольких кристаллов с различными направлениями синхронизма.

6. Теоретически исследован процесс преобразования немонохроматического ИК излучения с ультрафиолетовой широкополосной накачкой в видимую область спектра при реализации процесса генерации разностных частот.

Все полученные в диссертационной работе результаты и используемые методы могут служить основой для создания новых оптических приборов и устройств, а также могут быть использованы в неразрушающих методах контроля.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы.

Выводы:

1. Фокусировка излучения приводит к увеличению числа возможных векторных взаимодействий в синхронизме для частот со;< со0/2.

2. Интенсивность преобразованного теплового излучения при увеличении температуры используемого ИК объекта увеличивается, но форма спектра при этом не изменяется.

3. При ограничении спектра падающего излучения со стороны коротких длин волн преобразованное в кристалле излучение также ограничивается со стороны коротких длин волн. Однако даже незначительное уменьшение интенсивности падающего излучения в области длины волны синхронизма (у всех исследуемых кристаллов примерно около 1-1,06 мкм) приводит к значительному уменьшению эффективности нелинейно-оптического преобразования теплового излучения.

4. Поляризация падающего излучения определяет тип взаимодействия в кристалле, но для реализации каждого типа взаимодействия необходимо выполнение условия фазового синхронизма.

5. Увеличение количества кристаллов повышает эффективность преобразования широкополосного теплового излучения. Форма результирующего спектра в значительной степени определяется кристаллом, поставленным в фокус линзы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе получены следующие результаты:

1. Применение метода определения неоднородности оптических одноосных кристаллов по совокупности коноскопических фигур с использованием ПК позволяет значительно сократить время измерений и увеличить точность определения наведенного двулучепреломления и координаты дефектов в кристалле.

2. Просветление центральной части коноскопической фигуры в кристалле ниобата лития позволяет изготовить электрооптический затвор для немонохроматического изображения, перспективный для фиксирования быстропротекающих процессов.

3. Теоретическая оценка величины наведенного двулучепреломления и угла между индуцированными оптическими осями в кристалле ниобата лития совпадает с результатами экспериментальных исследований.

4. Степень фокусировки широкополосного ИК излучения, направление поляризации и ширина спектра исходного излучения определяет спектральный состав и положение максимума в спектре преобразованного излучения.

5. Теоретически предсказано и экспериментально подтверждена возможность расширения спектра преобразованного излучения за счет нескольких кристаллов с различными направлениями фазового синхронизма.

6. Показано, что возможно управление спектром преобразованного немонохроматического ИК излучения при наложении внешнего электрического поля.

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 Ефременко О.В. за понимание и терпение.

1. Блистанов, А.А. Кристаллы квантовой нелинейной оптики / А.А. Блистанов,- М.: МИСИС, 2007.- 432 с.

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

3. Криштоп В. В., Ефременко В. Г., Литвинова М. Н., Ли А. В., Строганов

4. B. И., Максименко В. А., Сюй А. В. Экспресс-анализ диффузных оптических изображений// Известия вузов. Приборостроение.- 2006.-Т.49.-№ 8.- С.21-23.

5. Криштоп В. В., Литвинова М. Н., Сюй А. В., Ефременко В. Г., Строганов В. И., Денисов А. В., Грунский О. С. Определение оптической неоднородности кристаллов по последовательности коноскопических фигур// Оптический журнал.- 2006.- Т.73.-№ 12.1. C.84-86.

6. Литвинова М. Н., Криштоп В. В., Строганов В. И., Толстов Е. В., Ефременко В. Г. Электрооптическая модуляция широкополосного излучения в кристалле ниобата лития // Известия вузов. Приборостроение.- 2007.- Т.50.-№ 9.- С. 16-18.

7. Криштоп В.В., Строганов В.И., Литвинова М.Н., Ефременко В.Г. Термоиндуцированное аномальное двупреломление в кристаллах ниобата лития / 0птика-2005: Труды IV межд. конф. мол. уч. и специалистов Санкт-Петербург: СПбГУ ИТМО, 2005.- С. 26.

8. Ефременко В. Г. Нелинейнооптические процессы в оптических кристаллах/ Под ред. В. И.Строганова //Оптика: сборник научных трудов Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2006. - С.16-18.

9. П.Строганов В.И., Криштоп В. В., Ефременко В. Г., Троилин В. И. Особенности преобразования теплового изображения в нелинейно-оптических кристаллах //Научная сессия МИФИ-2007: Сборник научных трудов Том 15- Москва: Изд-во МИФИ, 2007. С. 85.

10. Ефременко В.Г., Криштоп В.В., Литвинова М.Н., Строганов В.И. Современные методы визуализации тепловых объектов// Международный оптический конгресс «Оптика-XXI век»: Сборник научных трудов- Санкт-Петербург: СПбГУ ИТМО, 2006 С. 25.

11. В.Литвинова М. Н., Ефременко В. Г., Криштоп В. В. Электрооптическая модуляция широкополостного излучения с преобразованием по спектру в кристалле ниобата лития //ВНКСФ-12: Материалы конференции Новосибирск: Изд-во НГУ, 2006.-С. 456-457.

12. Ефременко В. Г. Преобразование ИК широкополостного излучения в г видимую область спектрального диапазона//44 Всерос. науч.-практ.конф. «Современные технологии жд транспорту и промышленности»: Тр.конф. Т.2 - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2006.- С.43.

13. Сиротин, Ю.И. Основы кристаллофизики / Ю.И. Сиротин, М.П. Шаскольская.-М.: Наука, 1979- 640 с.

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

15. 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.

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

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

18. 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.

19. Меланхолин, Н.М. Методы исследования оптических кристаллов / Меланхолин Н.М.- М.: Наука, 1970 255 с.

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

21. Грум-Гржимайло, С.В. Приборы и методы для оптического исследования кристаллов / С.В. Грум-Гржимайло- М.: Наука, 1972136 с.

22. 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.

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

24. Цернике, Ф. Прикладная нелинейная оптика / Ф. Цернике, Дж. Мидвинтер- М.: Мир, 1976 261 с.

25. Педько Б.Б., Франко Н.Ю., Сорокина И.И., Хохонина И.Я. Реальная структура и оптическая неоднородность кристаллов ниобата лития //Тезисы докладов Всероссийской конференции по физике сегнетоэлектриков XV, г.Ростов-на-Дону, г.Азов. -1999. С. 37.

26. Otko A.I., Nosenko А.Е., Gumennyi R.M., Stasyuk I.V., Solskii I.M. Domain Structure and Imperfections of LiNb03 Crystals //ISFD 4, Vienna. -1996.-P.58.

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

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

29. Дмитриев, В.Г. Прикладная нелинейная оптика / В.Г. Дмитриев, JI.B. Тарасов-М.: Радио й связь, 1982.- 352 с.

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

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

32. 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.

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

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

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

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

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

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

39. Бережной, А,А. О возможности пространственно-фазовой модуляции неполяризованного света на основе фоторефрактивного эффекта в кристаллах / А.А. Бережной, В.З. Гуревич / Журнал технической физики.- 1985.-Т. 55-№ 10.-С. 2086-2088.

40. 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. 2327.

41. 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.

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

43. Мс Mahon D.F., Franken A.R. Optical harmonic generation using incoherent light // J.Appl.Phys.-1965.-V.36,-№6-P.2073-2077.

44. Mc Mahon D.F. Quantitative nonlinear optical sum-frequncy experiments using incoherent light // J.Appl.Phys.-1966.~V.37.-№13-P.4832-4839.

45. Miller R.C. Second harmonic generation with a broadband optical maser // Physics Letters.-1968.-V.26A.-№5.-P. 177-178.

46. Lahti J.N. Mixing inhomogeneous, partially coherent optical fields // Applied optics.-1969.-V.8.-№9.-P. 1815-1820.

47. James H. Second harmonic generation using partially coherent light // Optics communicatiohs.-1984.-V.51.-№3.-P.207-212.

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

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

50. Марушко И.А., Машкевич B.C. Генерация второй оптической гармоники в случае немонохроматического излучения // Квантовая электроника. -1969.-№3.-С.90-97.

51. Ахманов С.А., Чиркин А.С. Статистические явления в нелинейной оптике.-М.: Изд-во Московского университета, 1971.-128с.

52. EmeFyanenko A.V., Krishtop V.V., Tolstov E.Y. Nonlinear up-conversion of broadband IR-radiation in crystal lithium iodate // Оптика 2001. II Международная конференция молодых ученых и специалистов. Сборник трудов / Санкт-Петербург:2001 .-С.100.

53. Криштоп В.В., Литвинова М.Н., Строганов В.И., Толстов Е.В., Троилин

54. Толстов Е.В. Моделирование процессов ап-конверсии с , широкополосной накачкой // Физика: фундаментальные и прикладныеисследования, образование: Тезисы докладов третьей региональной научной конференции / Благовещенск. 2002.-С.166-167.

55. Толстов Е.В. Строганов В.И., Криштоп В.В. Преобразование инфракрасного излучения с ультрафиолетовой широкополосной накачкой // Бюллетень научных сообщений №7 / Под ред. В.И. Строганова.-Хабаровск: Изд-во ДВГУПС. 2002.-С.74-78.

56. Толстов Е.В., Строганов В.И. Преобразование широкополосного излучения в кристалле пентобората калия // Бюллетень научныхсообщений №7/Под ред. В.И. Строганова.-Хабаровск: Изд-во ДВГУПС. 2002.-С.12-14.

57. Троилин В.И. Преобразование немонохроматического широкополосного инфракрасного изображения в нелинейных оптических кристаллах. // Автореф. дисс. на соискание ученой степени к.ф.-м.н.- / Хабаровск:ДВГАПС, 1994.-16с.

58. Дейнекина Н.А. Векторные взаимодействия световых волн при преобразовании немонохроматического излучения в нелинейных оптических кристаллах // Автореф. дисс. на соискание ученой степени к.ф.-м.н. / Хабаровск: ДВГУПС, 1998.-16с.

59. Волосов В.Д., Андреев Р.Б. Генерация второй оптической гармоники немонохроматическим излучением лазера в нелинейных кристаллах //Оптика и спектроскопия.-1969.-Т.26.-К5-С.809-814.

60. Wolosow V.D., Karpenko S.G., Kornienko N.E., Strizhevski V.L. Saturation of second harmonic spectral intensity with increase in frequency half-width of exiting radiation //Physics letters.-1972.-V.41A.-P.31-33.

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

62. Воронин Э.С., Стрижевский B.JI. Параметрическое преобразование инфракрасного излучения с повышением частоты и его применение //Успехи физических наук.-1990.-Т.127.-С.99-133.

63. Карпенко С.Г., Корниенко Н.Е., Стрижевский B.JI. О нелинейной спектроскопии инфракрасного диапазона при использовании расходящейся немонохроматической накачки //Квантовая электроника.-1974.-Т. 1 .-С. 1768-1779.

64. Milton A.F. Upconversion a system view //Appl. Opt.-1972.-V.l 1-P.2311-2330.

65. Lucy R.F. Infrared of visible parametric up-conversion // Appl. Opt.-1972-V.l 1.-P.1329-1339.

66. Tsend D.Y. Real-time synchronously pulsed.IR image upconversion //Appl. Phys. Lett.-1974.-V.24.-N3-P. 134-136.

67. Лебедев В.В. Нелинейно-оптическая система преобразования изображения из ИК диапазона в видимый с высоким разрешением при когерентном освещении. Автореф. дис. на соискание учен, степени к-та. физ.-мат.наук.-Новосибирск, 1975.-18с.

68. Колпаков Ю.Г., Кривощеков Г.В., Строганов В.И. Оптические гармоники, возбуждаемые излучением теплового источника света //Нелинейные процессы в оптике. Новосибирск: Наука, 1973.-С.306-314.

69. Бокуть Б.В., Казак Н.С., Белый В.Н., Батырев В.А. Особенности преобразования частоты широкополосного лазерного излучения на нелинейных кристаллах //Журнал прикладной спектроскопии- 1975-T.22.-N2.-C.224-229.

70. Казак Н.С. Преобразование нелинейными кристаллами частоты излучения ОКГ на основе органических соединений. Автореф. дис. на соискание учен, степени к-та физ.-мат.наук.-Минск, 1975.—16с.

71. Андреев Р.Б., Волосов В.Д. Влияние немонохроматичности излучения лазера на генерацию второй оптической гармоники в различных нелинейных средах //Оптика и спектроскопия 1970.-T.29.-N2.-C.374-380.

72. Мс Mahon D.F. Quantitative nonlinear optical sum-frequency experiments using incoherent light //J. Appl. Phys.-1966.-V.37.-N13.-P.4832-4839.

73. Колпаков Ю.Г. Исследование преобразования света в нелинейных кристаллах применительно к ИК спектроскопии и измерению частот.

74. Автореф. на соискание уч. степени к-та физ.-мат.н- Новосибирск, 1978.—16с.

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

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 - № З.-С. 526-528.

77. 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.

78. 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.

79. 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.

80. Воронин, Э.С. Параметрическое преобразование ИК-излучения с , повышением частоты и его применение / Э.С. Воронин, В.Л.

81. Стрижевский // Успехи физических наук 1979- Т. 127 - № 1- С. 99133.

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

83. Доронин В.И., Толстов В.И., Строганов В.И. Влияние расходимости немонохроматического излучения на процессы ап-конверсии //

84. Оптические свойства конденсированных сред /Под ред. В.И. Строганова.-Хабаровск: Изд-во ДВГУПС. 2002.-С.15-26.

85. Боднарь И.Т. Температурные особенности. дисперсии в LiNb03 //Оптика и спектроскопия. 1997. - Т.83. -N2. - С.252-254.

86. Педько Б.Б., Кислова И.Л., Волк Т.Р., Исаков Д.В. Новые эффекты памяти в кристаллах ниобата лития //Тезисы докладов Всероссийской конференции по физике сегнетоэлектриков XV, г.Ростов-на-Дону, г. Азов. -1999.-С. 100.

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

88. 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.

89. 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.

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

91. Claire Loscoe, Herbert Mette Optical misalignment due to temperature gradients in electrooptic modulator crystals // Appl. Opics.-1966.-№l.-P.93.

92. Kaminov I.P. Strain effect in electrooptic light modulators // Appl. Optics.1964.-№4.-P.511.

93. Сонин A.C., Василевская A.C. Электрооптические кристаллы. M.: Атомиздат, 1971.-397с.

94. Файн В.М. Фотоны и нелинейные среды.-М.:Сов.Радио,-1975.-472с.

95. Ю1.Шалдин Ю.В., Белогуров Д.А. Определение нелинейной оптической (квадратичной) оптической восприимчивости GaAs и GaP по данным электрооптических измерений // Квантовая электроника.-1976.-Т.З.-№8.-С. 1660-1663.

96. Толстов Е.В., Строганов В.И., Криштоп В.В., Рапопорт И.В. Электрооптический фазовый синхронизм в кристаллах // Бюллетень научных сообщений №7/Под ред. В.И. Строганова.-Хабаровск: Изд-во ДВГУПС. 2002.-С.5-12.

97. Рапопорт И.В., Толстов Е.В. Угловые и частотные характеристики электрооптических модуляторов // Бюллетень научных сообщений №6/Под ред. В.И. Строганова.-Хабаровск:. Изд-во ДВГУПС. 2001.-С. 18-24.

98. Бережной А.А. Электрооптические модуляторы и затворы // Оптический журнал.-1999.-№7.-С.З-19.

99. Денисов А. В. Исследование условий получения и реальной | структуры кристаллов группы шеелита, выращенных методом

100. Чохральского: автореф. дис. канд.геол.-минер. наук /СПб, 2005.- 23 с.

101. Ахманов, С.А. Проблемы нелинейной оптики / С.А. Ахманов,

102. Р.В. Хохлов.- М.: ВИНИТИ, 1964.- 296 с.

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

104. Kleinman D.A. Nonlinear dielectric polarization in optical media. -Physical Review, 1962, v. 128, № 6, p. 1977-1979.

105. Franken P.A., Ward J. F. Optical harmonics and nonlinear phenomena. Rev. Mod. Phys., 1963, v. 35, № 1, p. 23-29.

106. Savage A., Miller R.C. Measurements of second harmonic generation of the ruby laser line in piezoelectric crystals. Appl. Optics, 1962, v. 1, № 5, p. 661-664.

107. Криксунов J1.3. Справочник по основам инфракрасной техники. -М.: Сов. радио, 1978.-400с.

108. Карпенко С.Г., Корниенко Н.Е., Стрижевский B.JI. О нелинейной спектроскопии излучения инфракрасного диапазона при использовании расходящейся и немонохроматической накачки // Квантовая электроника.-1974.-Т. 1 .-№8.-С. 1768-1779.

109. Акустические кристаллы. Справочник /под.ред. М.П. Шаскольской М.: Наука. Главная редакция физико математической литературы. -1982.-670 с.

110. Толстов Е.В., Криштоп В.В., Строганов В.И., Доронин В.И., Литвинова М.Н., Ющенко Н.Л. Температурные характеристики преобразователя излучения на основе нелинейно-оптического кристалла // Известия вузов. Приборостроение 2004 - № 10 - С. 7477.