Преобразование широкополосного излучения в кристаллах методами нелинейной оптики и электрооптики тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

На правах рукописи

003464976

КРИШТОП ВИКТОР ВЛАДИМИРОВИЧ

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ШИРОКОПОЛОСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В КРИСТАЛЛАХ МЕТОДАМИ НЕЛИНЕЙНОЙ ОПТИКИ И ЭЛЕКТРООПТИКИ

01.04.05-Оптика

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

_ г\ ^ О Л

п г; л. р

Хабаровск - 2009

003464976

Работа выполнена в Дальневосточном государственном университете путей сообщения.

Научный консультант:

доктор физ.-мат. наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ Владимир Иванович Строганов

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

Станислав Михайлович Шандаров

доктор физ.-мат. наук, профессор Анатолий Ильич Илларионов

доктор физ.-мат. наук, профессор Андрей Николаевич Павлов

Ведущая организация:

Морской государственный университет им. адм. Г.И. Невельского

Защита состоится 21 апреля 2009 г. в 17-00 на заседании диссертационного совета ДМ 218.003.01 при Дальневосточном государственном университете путей сообщения по адресу:

680021, г. Хабаровск, ул. Серышева, 47, ауд. 204.

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

Автореферат разослан « 19 » марта 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета ДМ 218.003.01

кандидат технических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Использование света, излучаемого лазером или мощным нелазерным источником, приводит к нелинейному взаимодействию поля световой волны со средой, при котором нарушается принцип суперпозиции, создаются условия для генерации излучения на кратных частотах, а также суммарных и разностных частотах. 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].

Среди устройств, использующих принципы нелинейной оптики, особое место занимают преобразователи теплового широкополосного излучения. 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 инфракрасных 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 [3]. Основным преимуществом в данном способе преобразования ИК изображения является отсутствие геометрических искажений изображения.

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. Перспективны для использования методы управления процессами преобразования, основанные на электрооптической модуляции излучения на частоте второй и третьей гармоники, так как электрооптический эффект является очень быстрым.

Процессы преобразования излучения в оптическом кристалле подвержены влиянию внешних воздействий. Воздействие высокоинтенсивного оптического излучения на кристаллы может привести к изменению их оптических свойств в результате термооптического и фоторефрактивного эффекта, что влияет на работу оптоэлектронных устройств. Кроме этого, электрические поля, управляющие изменениями показателя преломления, могут вызывать долговременные изменения оптических свойств, которые необходимо контролировать в процессе эксперимента.

В связи с вышесказанным, исследование особенностей преобразования излучения с широким спектром в нелинейнооптических кристаллах, а также изучение влияния воздействий внешнего электрического поля и температуры на оптические свойства данных материалов являются актуальными.

Цель работы - выявление особенностей и закономерностей 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 следующие задачи:

1. Изучить характер распределения оптической неоднородности кристаллов по совокупности коноскопических фигур в процессе наведения этих неоднородностей при наложении электрического поля и неоднородном нагревании кристалла. Определить зависимость угла между наведенными оптическими осями в кристалле ниобата лития от напряженности внешнего электрического поля по виду коноско-пической картины. Исследовать возможность записи электрооптических изменений показателя преломления в кристаллах ниобата лития.

2. Предложить схему электрооптического затвора, позволяющего управлять интенсивностью немонохроматического излучения малой угловой апертуры (1 градус) и электрооптического модулятора для управления интенсивностью немонохроматического излучения, стабильно работающего в широком диапазоне температур.

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

4. Провести анализ возможности расширения спектра преобразованного по частоте вверх излучения за счет использования нескольких кристаллов с различными направлениями синхронизма и экспериментально проверить такую возможность.

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

6. Для центросимметричных кристаллов выявить возможность осуществления четырехволнового взаимодействия немонохроматического излучения для случая, когда одна из взаимодействующих волн является низкочастотной электрической волной, управляющей интенсивностью преобразованного промодулированного излучения.

7. Провести экспериментальные исследования легированных кристаллов ниобата лития как чувствительных элементов в приемнике теплового излучения ин-франизкой частоты и предложить аналитическую модель, описывающую вклад различных составляющих в фотоотклик.

Методы исследования

Для достижения поставленной цели использованы теоретические и экспериментальные методы исследования, а именно: спектроскопический, фотоэлектрический, фотографический, электрооптический, коноскопический.

Научная новизна работы

1. Предложен новый метод определения степени однородности кристалла по совокупности коноскопических фигур с использованием персонального компьютера для анализа фигур и определения величины и координат областей с наведенной неоднородностью показателя преломления, позволяющий получить топологию индуцированных изменений показателя преломления в процессе воздействия на кристалл электрических, тепловых и механических полей.

2. Впервые предложен метод определения параметров электрооптического модулятора (полуволновое напряжение, глубина модуляции, угловая апертура) по степени изменения коноскопических фигур. Изменение вида центральной части коноскопической фигуры одноосного электрооптического кристалла под действием внешнего электрического поля предложено использовать для создания электрооптического затвора немонохроматического излучения.

3. Обнаружен эффект электрорефракции в кристаллах ниобата лития, заключающийся в долговременном сохранении изменений показателя преломления после удаления внешнего электрического поля.

4. Показано, что использование различных типов взаимодействия волн и степени фокусировки излучения определяет спектральный состав и интенсивность преобразованного по частоте вверх излучения и предложены новые возможности управления спектром преобразованного излучения, позволяющие увеличить спектральную ширину и интенсивность излучения.

5. Обнаружен линейный по модулирующему электрическому полю оптический эффект Керра, заключающийся в том, что в центросимметричных кристаллах возможна генерация излучения на суммарной частоте двух взаимодействующих световых волн, причем интенсивность преобразованного излучения прямо пропорциональна напряженности электрического поля третьей волны, низкочастотной.

Практическая ценность работы

Все полученные в диссертационной работе результаты и используемые методы могут служить основой для создания новых оптических приборов и устройств. Предложена схема электрооптического модулятора широкополосного излучения, работающего в широкой области температур и приемника излучения, позволяющего регистрировать тепловое излучение при инфранизких частотах модуляции излучения от теплового объекта. Предложено использовать коноскопические картины кристалла в неразрушающих методах контроля распределения неоднород-ностей в кристаллах и для определения направления кристаллографических осей электрооптическим методом.

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. Часть результатов получена при поддержке Инновационно-образовательной программы, выполняемой в ДВГУПС (2007-2008 гг.).

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались на международных, всероссийских и региональных конференциях:

1. «Modem problems of laser physics», International symposium, Новосибирск, Россия, 1997, 2000, 2004, 2006.

2. «ICONO-98» (XVI Международная конференция по когерентной и нелинейной оптике, КИНО'98), Москва, 1998.

3. Международном симпозиуме (Первые, Вторые, Третьи Самсоновские Чтения) «Принципы и процессы создания неорганических материалов», Владивосток, Хабаровск, 1998, 2002,2006.

4. «Выпускник НГУ и научно-технический прогресс», межд. конф., Новосибирск, 1999.

5. «Оптика-99», «0птика-2001», «0птика-2003», «0птика-2005», межд. конф. молодых ученых и специалистов, Санкт-Петербург, 1999, 2001,2003, 2005.

6. «Young people & scientific progress. Ill international student's congress of the Asian Pacific Region countries». Владивосток, 1999.

7. «X Conference on Laser Optics». First International Conference for Young Scientists on Laser Optics, Санкт-Петербург, 2000.

8. Ill, IV, V Международной конференции «Радиационно-термические эффекты и процессы в неорганических материалах». - Томск, ТПУ, 2002,2004,2006.

9. VI Международной конференции «Кристаллы: рост, свойства, реальная структура, применение». Александров, 2003.

10. Азиатско-Тихоокеанском Конгрессе «Fundamental Problems of Optoelectronics and Microelectronics П», Хабаровск, 2004.

11. «Международном форуме по проблемам науки, техники и образования», Москва, 2004.

12. «International Symposium of Domain Structure 2005», Екатеринбург, 2005.

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

14. «Laser Optics», Санкт-Петербург, 2006,2008.

15. Международном оптическом конгрессе «Оптика - XXI век» - Санкт-Петербург, 2002,2006,2008.

16. Научной сессии МИФИ-2007, МИФИ-2008, Москва, 2007,2008.

Публикации и личный вклад автора

По результатам работы лично автором и в соавторстве опубликована 41 научная работа [1-41], в том числе 1 монография, 3 патента на изобретение, 2 патента на полезную модель, 2 зарегистрированные программы для ЭВМ, 21 публикация в изданиях, рекомендованных ВАК РФ и 5 публикаций на английском языке в сборниках трудов SPIE. Большая часть экспериментов и расчетов проведена автором самостоятельно.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, семи глав, заключения и списка литературы. Работа содержит 221 страницу машинописного текста, список литературы содержит 255 наименований.

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Обнаруженные интерференционные аномалии в виде двойных коноскопиче-ских фигур в призмах полного внутреннего отражения возникают за счет разбиения при отражении от грани призмы обыкновенных и необыкновенных лучей на е- и р- компоненты и образования двух пучков лучей, которые формируют на экране две коноскопические фигуры.

2. Решетка коноскопических картин позволяет при неоднородном нагреве или при приложении электрического поля к кристаллу ниобата лития определить направления кристаллофизических осей при известном направлении электрического поля, координаты неоднородностей кристалла, величину наведенного двулуче-преломления с точностью порядка 10"5, характер распределения электрического поля и его направление в электрооптическом кристалле.

3. Экспериментально доказано, что в кристалле ниобата литая возможен эффект электрорефракции - запись и считывание электрооптических изменений показателя преломления.

4. Выявленные и исследованные новые закономерности преобразования по частоте инфракрасного широкополосного излучения в видимую область спектра в кристаллах КТР, Ы№Ю3, ЬПОз показали, что эффективность преобразования возрастает при продвижении в коротковолновую область спектра. При фокусировании широкополосного инфракрасного излучения в кристалл за счет векторных взаимодействий наблюдается смещение спектрального максимума в преобразованном излучении относительно частоты коллинеарного синхронизма и значительное расширение частотного спектра. Ширина и форма спектра преобразованного излучения определяются вкладом разных типов взаимодействий.

5. Спектральным составом преобразованного излучения можно управлять в диапазоне более 100 нм за счет изменения поляризации излучения, фокусного расстояния объектива, угла между осью исходного пучка и оптической осью не-линейнооптического кристалла и за счет электрооптического эффекта (направление фазового синхронизма изменяется при этом в достаточно большой области углов (-2-2,5°)). Увеличение интенсивности и расширение спектра преобразованного излучения происходит при использовании в нелинейно-оптическом преобразователе нескольких кристаллов с различной ориентацией оптической оси.

6. Установлено, что линейный по модулирующему полю электрооптический эффект Керра позволяет реализовать векторные трехволновые взаимодействия в центросимметричных нелинейно-оптических кристаллах. Линейный эффект Керра позволяет создать высокоскоростной оптический затвор, работающий с переносом спектра из инфракрасной области в видимую.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

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

В первой главе представлен литературный обзор по тематике исследования, а именно рассмотрено влияние внешних полей на оптические и электрические свойства кристаллических сред, проведен анализ использования электрооптического эффекта в системах передачи данных. Значительное внимание уделено рассмотрению нелинейнооптических эффектов в кристаллах. Рассмотрены нелиней-нооптические и электрооптические эффекты с единых позиций. Показано, что в литературе нет законченной модели влияния тепловых полей на оптические свойства кристаллов. Перспективным является применение электрооптического управления нелинейнооптическими процессами. Методы, используемые для контроля качества оптических сред во время эксперимента, имеют ряд недостатков, например, использование поляризационного микроскопа ограничивает возможность исследования влияния электрических полей и проведения термооптических измерений. Сделаны выводы о необходимости внедрения новых методов исследования качества оптических сред.

Вторая глава посвящена объектам и методам исследований. Приведены основные свойства и характеристики кристаллов, являвшихся объектом исследований. Рассмотрен коноскопический метод исследований оптических свойств кристаллов. Показано, что предложенная автором программа для обработки фотографий в цифровом формате в сочетании с коноскопическим методом позволяет значительно ускорить процесс измерения и обработки результатов исследований. Кроме того, точность определения координаты неоднородностей значительно выше, чем при измерении методами традиционной фотометрии.

Исследованы характеристики приемника излучения с чувствительным элементом на основе легированного железом кристалла ниобата лития с электродами из разных металлов (рис. 1).

60

40 -

аир З.В/Вт см2

1—(-

25

, v,Гц

Рис. 1. Амплитудно-частотная характеристика приемника излучения на основе кристалла ниобата пития с электродами из различных металлов

Показано, что чувствительность такого приемника на инфранизких частотах модуляции излучения (менее 1 Гц) сравнима с таковой для неохлаждаемых тепловых приемников излучения.

Исследована координатная зависимость стационарного фототока в металл-сегнетоэлектрик-металл структуре на основе кристалла ниобата лития у-среза. Показано, что данная зависимость обусловлена существованием двух вкладов -фотогальванического и термостимулированного.

Рассмотрены поляризационные свойства кристаллических пластин, вырезанных произвольным образом относительно оптической оси. Рассмотрена система из двух оптических кристаллов при различных взаимных ориентациях оптических осей кристаллов и различных направлениях пропускания поляризаторов и анализаторов.

В третьей главе автором рассмотрены эффекты, возникающие в кристаллах при наложении внешних полей. Применив коноскопический метод в сочетании с системой цифровая фотокамера-ЭВМ, удалось значительно повысить точность определения координаты и величины аномального двулучепреломления, наведенного в кристалле.

В треугольных призмах вид интерференционной картины определяется направлением падающего пучка относительно оптической оси кристалла. Оптическая ось направлена перпендикулярно входной (выходной) грани (рис. 2).

Двойные коноскопические фигуры наблюдаются, когда ось расходящегося пучка линейно поляризованных лучей направлена вдоль оптической оси кристалла, а из призмы выходят два пучка с взаимно 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 п0 и пе. При отражении от грани призмы происходит пространственное разделение пучков, которые формируют две коноскопические фигуры. Анализ распространения лучей в призме показал, что при отражении от наклонной грани призмы каждый луч разлагается на е- 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.

В случае, когда падающий пучок направлен 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 рас-

пространяются 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.

\ffi7

Рис. 2. Ход лучей и расходящихся пучков в призме из одноосного отрицательного кристалла: 1 - падающий пучок лучей; 2 и 3 - выходящие из призмы обыкновенный и необыкновенный лучи, соответственно; 4, 5, 6 - входная, выходная и наклонная (отражающая) грани призмы; 7 - вектор Е для обыкновенного луча; 8 - вектор Е для необыкновенного луча; 9 - транспарант; и. - направление оптической оси в призме; х,у,г- система координат, связанная с призмой. Внизу под призмой схематически изображены наблюдаемые коноскопические фигуры. Ось пропускания анализатора перпендикулярна плоскости рисунка

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 т. д. 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 решетки 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. По коноскопи-ческой 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. 3, а).

.....т УЙ-Г-г"-

......У-у <

Рис. 3. Коноскопические фигуры кристалла ниобата лития (слева) и зависимость интенсивности света от координаты точки (под углом 45 градусов к вертикали)-, а- в области однородного кристалла, б - в области дефекта

В областях, где имеются дефекты или наведенное двулучепреломление, наблюдаются картины, соответствующие двуосному кристаллу (рис. 3, б). По углу между индуцированными оптическими осями определяется величина наведенного двулучепреломления:

¡т 0 = (Д /До)1'2, (1)

где 26 - угол между индуцированными осями, Д = пгп2 - наведенное двулучепреломление, Д0 = пе-п0 - собственное двулучепреломление. Вычисленное по данным

рис. 3, б значение Д составило 1,5'10'5. По величине наведенного двулучепрелом-ления А можно определить значение эффективного электрического поля в данной области кристалла. Оно соответствует наличию электрического поля напряженностью 5 кВ/см.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]. Нами предлагается методика обработки изображений с использованием в качестве микрофотометра цифровой фотокамеры. Качество ПЗС матриц в настоящее время настолько высоко, что может сравниться с разрешением сканера. С другой стороны, фотокамера позволяет переводить графическую информацию сразу в цифровой формат, что в десятки раз сокращает время получения и обработки изображения. Для анализа полученной информации создано специальное программное сопровождение для ЭВМ. С помощью описанной методики была исследована интенсивность освещенности коноскопической фигуры в различных точках. На рис. 3 (справа) приведены результаты обработки экспериментальных фотографий. Видно, что при отсутствии дефекта или внешнего поля интенсивность излучения в центре картины максимальная. При наличии дефекта коноскопическая картина соответствует картине для двуосного кристалла, причем из графиков легко найти угловое расстояние между индуцированными оптическими осями, а, следовательно, и величину наведенного двулучепреломления.

В фотографических аппаратах в настоящее время широко используются механические затворы, скорость срабатывания которых недостаточно высока (порядка 10"3 с). Электрооптические затворы, работа которых основана на использовании эффекта Керра или Поккельса, имеют быстродействие на много порядков выше, чем механические затворы. Такие устройства могут найти применение для фотографирования сверхбыстрых процессов.

Анализ показывает, что освещенность центральной части коноскопической картины ниобата лития возрастает при повышении напряженности электрического поля до 3 кВ/см в направлении оси ОХ. В этом случае становятся видны хорошо освещенные объекты, расположенные на значительном расстоянии от электрооптического кристалла. На рис. 4 приведены фотографии освещенного объекта в системе двух скрещенных поляризаторов и электрооптического кристалла ниобата лития между ними.

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

и объект становится виден (затвор открыт). При наложении электрического поля большей напряженности центральная часть снова становится темной и так далее. Данный эффект можно использовать для создания электрооптических затворов.

Рис. 4. Работа электрооптического затвора. Напряженность электрического поля: а - 0 кВ/см; 6-3 кВ/см (вдоль оси ОХ); в - 3 кВ/см (противоположно направлению ОХ)

а б в

Выяснено, что при удалении кристалла ниобата лития из электрического поля, кристалл сохраняет достаточно долгое время (десятки минут) остаточное изменение двулучепреломления (электрорефракция), что объяснено закреплением заряда в глубине кристалла на ловушках, При подсоединении ячейки, состоящей из электродов и электрооптического кристалла к конденсатору электростатического генератора, заряд перераспределяется между ячейкой и конденсатором. Электрооптический кристалл поляризуется и, вероятно, под действием электрического поля в кристалле возникают (или уже существуют) дополнительные вакантные для электронов энергетические уровни (ловушки). На эти энергетические уровни электроны переходят. Скорее всего, эти уровни расположены по толщине кристалла неравномерно. Наибольшее их число, вероятно, находится на поверхности кристалла. При удалении электродов с поверхности кристалла обратный переход электронов из кристалла на электроды невозможен, так как этому препятствуют электростатические силы отталкивания со стороны электростатического генератора.

Электрооптические изменения показателя преломления и их фиксация происходят во всем объеме кристалла между электродами, в отличие от фоторефракции, где изменения и фиксация локальные. Проверка данного предположения с помощью зондирующего считывающего пучка, рассеиваемого в разных точках входной поверхности кристалла, подтверждает это. Эффект электрорефракции является вредным для электрооптических устройств, например, для модуляторов и затворов, так как снижает скорость работы этих устройств, уменьшает глубину модуляции и контрастность.

Обнаружен эффект электрогирации в кристалле ниобата лития, заключающийся в том, что после наложения внешнего электрического поля в кристалле возникает оптическая активность, то есть при прохождении оптического излучения через такой кристалл происходит поворот плоскости поляризации излучения.

Проведены исследования электрических свойств ниобата лития при наложении высокого напряжения. Обнаружено, что вольт-амперная характеристика имеет гистерезисный вид.

Четвертая глава посвящена исследованию некоторых особенностей электрооптического эффекта. Одним из наиболее эффективных кристаллов для целей электрооптического управления является кристалл ниобата лития. Подробно рас-

смотрено изменение вида оптической индикатрисы этого кристалла при наложении в произвольном направлении внешнего электрического поля. Экспериментально и теоретически определена зависимость угла между индуцированными электрическим полем оптическими осями в кристалле ниобата лития. Предложен метод определения направления кристаллофизических осей кристалла ниобата лития по виду коноскопической фигуры кристалла, помещенного во внешнее электрическое поле. Данный метод является очень перспективным, так как является неразрушающим и эксперимент проводится в течение нескольких минут.

Идеальный кристалл характеризуется пространственной решеткой, определяемой элементарной ячейкой. Ребра элементарной ячейки параллельны кристаллографическим осям X, У, 2, а их размеры а, Ь, с являются единичными отрезками вдоль этих осей. Оси координат выбираются по осям симметрии или по нормалям к плоскостям симметрии. Для описания физических свойств кристаллов, а также для аналитического представления их точечных групп симметрии в кристаллах выбираются ортогональные кристаллофизические оси х, у, г.

В электрооптике и нелинейной оптике часто необходимо знать направление осей в кристалле. Анализ угла поворота и деформации эллипсоида показателя преломления при воздействии внешнего электрического поля позволяет разработать электрооптический метод определения направления кристаллофизических осей х, у в кристалле 1л№Юз. При прохождении расходящегося поляризованного света через систему поляризатор-кристалл-анализатор на экране наблюдаются коноскопические фигуры, которые являются результатом интерференции обыкновенного и необыкновенного лучей. Общий вид и специфические свойства коно-скопических картин определяются, в первую очередь, строением, оптическими свойствами и ориентацией кристалла.

Во внешнем электрическом поле с напряженностью Е, приложенном перпендикулярно оптической оси кристалла г (рис. 5), коноскопическая фигура изменяется, и имеет вид, характерный для двуосного кристалла. О и О' - выходы индуцированных оптических осей. Ось у' направлена вдоль плоскости индуцированных оптических осей. Угол а между вектором напряженности электрического поля Е и осью у равен:

а = ж^(Ех1Еу). (2)

Угол поворота осей р=1/2 а. Для угла между напряженностью электрического поля Е и плоскостью индуцированных оптических осей получим:

Ф= <х+р = 3/2а. (3)

Таким образом, ось у направлена под углом а к вектору напряженности электрического поля Е:

а = 2/3ф. (4)

По коноскопическим фигурам для кристалла ниобата лития, находящегося во внешнем электрическом поле, необходимо измерить угол ср между направлением напряженности электрического поля Е и плоскостью индуцированных оптических осей (осью уг). По формуле (4) определим направление оси у. Зная направление оси у, легко определить направление кристаллофизической оси х и кристаллогра-

Рис. 5. Поворот главных осей эллипсоида показателя преломления х, у в кристалле ниобата лития под действием электрического поля; Е - напряженность электрического поля; ось г перпендикулярна плоскости рисунка; О и О' - точки выхода индуцированных оптических осей; ось у' направлена вдоль плоскости индуцированных оптических осей

Коноскопические фигуры имеют одинаковый вид для а = а* ± 2/3 п, где а*-некоторый фиксированный угол. Данный факт можно объяснить эквивалентностью кристаллографических осей X, У, и, что является следствием симметрии кристалла ниобата лития, и позволяет определить их направления.

На рисунке 6 представлены экспериментальный и теоретический графики зависимости угла поворота плоскости индуцированных оптических осей ср от направления электрического поля относительно оси у. Полученная зависимость Фэксп(°0 является линейной, и хорошо согласуется с теоретической зависимостью, рассчитанной по формуле (4). Электрооптический метод позволяет с помощью коноскопических картин достаточно просто и быстро определить направления кристаллофизических и кристаллографических осей в кристалле ниобата лития.

Предложено использовать коноскопическую картину кристалла для оценки угловой апертуры электрооптического модулятора. Экспериментально и теоретически проведенная оценка показала, что угловая апертура такого модулятора на ниобате лития составляет примерно 1 угловой градус при длине кристалла 10 мм.

Рис. 6. Зависимость угла поворота плоскости индуцированных оптических осей (р от направления электрического поля относительно оси у: 1 - экспериментальная; 2 - теоретическая; а - угол между направлением электрического поля и осью у

В пятой главе теоретически рассчитан спектральный состав излучения, преобразованного по частоте в нелинейных оптических кристаллах. Проведено сравнение спектров такого излучения при различных условиях накачки, различных срезов кристалла, при использовании управляющих внешних полей.

Показано, что спектр преобразованного излучения в значительной мере определяется угловой апертурой пучка излучения. При этом показано, что интенсивность пучка излучения, имеющего угол расходимости 5 градусов на порядок превосходит интенсивность преобразованного излучения коллинеарного пучка. Кроме того, положение максимума в спектре излучения также зависит от степени расходимости пучка излучения.

Проведены исследования по влиянию на спектр преобразованного излучения геометрии кристалла, поляризации падающего излучения, спектрального состава падающего на кристалл излучения, внешнего электрического поля.

Рассмотрен спектральный состав преобразованного по частоте широкополосного теплового излучения 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 сопутст-

вующих 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 спектрального состава преобразованного в нелинейном оптическом кристалле излучения начинается (при коллинеарном преобразовании) с выбора угла фазового синхронизма 6С и частот основного излучения соо и второй гармоники 2юо. То есть в этом случае полагаем, что ос>1 = о>2 = Юо, а а>з = 2сйп- Далее выбираются частоты преобразованного излучения (Оз = 2соо; ш3'; Шз"; свэ'" и так далее. Для каждой из этих частот учитывается вклад в интенсивность преобразованного излучения частотных компонент сог и СО2, расположенных симметрично относительно (Оо; а>з72; ©з'72; ©з"72 и так далее.

В работе рассчитаны спектры преобразованного по частоте широкополосного излучения для кристаллов 1лЮ3,1л1ЧЬ03 и КЛ1Р04 (КТР).

Экспериментальные зависимости, полученные для кристалла 1лМЬ03, вырезанного под углом 6С=81,04° к оптической оси кристалла, показывают, что условия фазового синхронизма выполняются для длин волн, меньших 1,07 мкм (для частот соз>2(йо) и не выполняются для длин волн, больших 1,07 мкм (для частот (йз<2(йо). Таким образом, преобразованное в кристалле 1л№>03 по частоте излучение относительно 2шо асимметрично. Ширина кривых при увеличении Юз (уменьшении А.3) становится меньше. То есть преобразование при увеличении ю3 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 Ш5 нег обходимо произвести интегрирование в выражении (4) по Дк

) ] / (Ш/2 Д (5)

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

Аналогично рассчитаны графики зависимости эффективности преобразования для других значений угла синхронизма 9С (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 инфракрасной в 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 шестой главе приведены теоретические и экспериментальные 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 изменение спектра преобразованного излучения при изменении температуры ИК объекта, ширины спектра и поляризации излучения накачки.

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.

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

На рис. 7 приведены спектры преобразованного в кристалле иодата лития ИК излучения для различных углов между осью пучка и осью кристалла. Излучение лампы накаливания фокусируется в кристалл объективом с фокусным расстоянием 98 мм. Показано, что при увеличении угла между осью пучка лучей, падающих на кристалл, и осью кристалла положение максимума в спектре преобразованного излучения сдвигается в коротковолновую область спектра (рис. 7). 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 рис. 8 показана зависимость интенсивности максимумов спектров преобразованного излучения от длины волны. Эффективность преобразования в коротковолновой области будет еще выше, так как используемое в экспериментах 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 исследованиях 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.

Рис. 7. Зависимость спектрального состава преобразованного в кристалле ЬПОэ излучения от угла между осью падающего пучка и оптической осью кристалла: 1 - угол 38 градусов; 2-34 градуса; 5-30 градусов

Рис. 8. Графики зависимости угла между осью падающего пучка и оптической осью кристалла Ш03 (1) и интенсивности преобразованного излучения (2) от длины волны максимума в спектре преобразованного излучения

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 и резко обрывается со стороны длинных волн.

В работе получены результаты по исследованию спектра преобразованного в кристалле широкополосного излучения для коллинеарных пучков. Система регистрации обладает достаточной чувствительностью, что позволило зарегистрировать такой спектр (рис. 9), в котором максимум (кривая 2) близок к длине волны синхронизма 1С (Хс=1,064, ^2ш=0,532), что достаточно хорошо совпадает с теоретическими расчетами. 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.

1,отн. ед.

X, нм

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] проведен расчет спектра преобразованного излучения с учетом векторных взаимодействий расходящегося ИК излучения, но только для лучей, идущих по центру пучка. В настоящей работе приведены результаты исследований, в которых 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 и ниобата 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 двулучепре-ломления и дифракционным расплыванием пучка пренебрегли.

Рис. 9. Спектр преобразованного в кристалле 1лЮэ ИК излучения. Взаимодействие оо-е; кристалл вырезан под углом 30 градусов к оптической оси. Длина волны синхронизма = 1,064 мкм: 1 - пучок лучей фокусируется в кристалле; 2 - параллельный пучок излучения

0,55 А., мкм

При расчете спектра преобразованного широкополосного расходящегося излучения в нелинейно-оптических кристаллах учитывают векторные взаимодействия, реализованные в каждом направлении углового интервала, охватываемого пучком. 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 к^ и (ш^Ю)) могут располагаться несимметрично относительно волнового вектора преобразованной волны. Для каждого направления 0' в преобразованном пучке будет свой спектр, причем для направлений 0'< 9 (0 - 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">0 в сторону более коротких, чем Ао/2.

Интенсивность преобразованного широкополосного теплового излучения только вдоль одного направления 0', с учетом вклада от векторных взаимодействий определяется как в работе [2]:

(6)

где а - угловая расходимость падающего пучка теплового излучения.

Для случая реализации нелинейно-оптического взаимодействия первого типа (оон>е типа) показатели преломления щ(сОк), л/ю,), я,(ш,) будут равны:

п1(а>,в'+а')=

пк{щ) = п0{щ1г-П)\

п^й)к) = па(ц/ 2 +£2);

п0{д)пг(д) ^п^ (со) сок2 (в'+ а') +г?0(сф тп1 (в'+а)'

И) (8)

(9)

где п0, п„ - 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/ | I 1(щ)Щ)

5ш2(АЫ2) (йк/2)2

¿Ша'Лв',

(Ю)

получим результирующий спектр на выходе нелинейно-оптического преобразователя широкополосного расходящегося ИК излучения. Анализ выражений (6) и (10) в общем случае сложен, так как интегрирование функции бшЛ приводит к сложным выражениям, содержащим интегралы вероятности от комплексного аргумента.

На рисунке 10 приведены так называемые «панорамные» спектры (спектры в заданном направлении) преобразованного ИК излучения вольфрамовой лампы накаливания в кристалле 1Л03, рассчитанные для трех направлений 9'.

Рис. 10. «Панорамные» спектры преобразованного ИК излучения от вольфрамовой нити накаливания (0,9-2 мкм) при фокусировке пучка в объем кристалла ¿ЛОз. Длина волны фазового синхронизма ко = 1,064 мкм. Расходимость падающего пучка 5 градусов. Кривые, спектр в направлении: I - 9 =9+0,5"; 2 - 9=9; 3 - 9=9-0,5"

I, отн. ед

X, мкм

0,56

Расчеты проводились по формуле (6). Панорамные спектры показывают смещение максимума в спектре преобразованном излучении при изменении угла падения на кристалл.

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 кристаллах с другим направлением синхронизма.

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 спектральной плотности преобразованного излучения.

На рис. 11 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=2500 К), пропускания светофильтра КС-17 и ¿/эфф=<^з1^ш9. Френелевское отражение от поверхности не учитывается, что возможно, если кристаллы помещены в соответствующую иммерсионную жидкость.

I, отн.ед.

400

450

500

550

600

Рис. 11. Спектр преобразованного теплового излучения вольфрама (Т=2500К) в нелинейно-оптическом преобразователе на 26 кристаллах 1лЮ3, толщиной 2,5 мм вырезанных под углом к оптической оси от 27° до 40°. Падающий пучок сколлимирован

X, нм

Эксперименты, проведенные с кристаллами иодата лития, ниобата лития и КТР, качественно подтвердили эффект расширения спектрального диапазона преобразованного излучения и увеличения его интенсивности (рис. 12).

В седьмой главе представлены результаты исследования новых методов модуляции лазерного и нелазерного широкополосного излучения.

Предложен модулятор немонохроматического излучения, отличительной особенностью которого является наличие дополнительного кристалла, идентичного управляющему электрооптическому элементу. Наличие дополнительного кристалла позволяет сформировать полосатый спектр из сплошного после прохождения излучения через него и систему поляризаторов. Второй, управляющий кристалл модулирует достаточно широкий спектр излучения (несколько десятков на-

нометров) с глубиной модуляции порядка 80 процентов. Такой модулятор может быть использован с источниками света, излучающими в широкой области спектра (светодиоды, лампы со светофильтрами и так далее). Кроме того, такой модулятор обладает температурной стабильностью, так как увеличение температуры обоих кристаллов происходит на одну и ту же величину, следовательно, дополнительное гермоиндуцированное двулучепреломление в обоих кристаллах одинаково. Однако, благодаря ориентации кристалла, имеет разные знаки. Таким образом, суммарное термоиндуцированное двулучепреломление равно нулю.

Рис. 12. Спектр преобразованного теплового излучения в различных кристаллах: 1 - ШОз+КТР; 2 - ШОз; 3 - КТР

Рассмотрен линейный электрооптический эффект Керра, который позволяет осуществить перенос спектра из инфракрасной области спектра в область суммарных частот. Эффект Керра обычно является квадратичным по модулирующе-iy полю. Выбор компонент тензора R¡juв кристалле в этом случае осуществляется аким образом, что на низкочастотное модулирующее поле задействованы две ко-|рдинаты к, I, за модулируемое высокочастотное излучение отвечает координата , а за промодулированное (преобразованное) излучение - координата i.

Анализ компонент Щи для разных кристаллов показал, что возможна другая 1еализация ситуации, при которой низкочастотная модуляция осуществляется од-им полем, приложенным вдоль координаты I, высокочастотные поля приложены вдоль координат j, к, и имеют разные частоты a¡¡ ,о\. Такая ситуация в принципе может быть реализована за счет ввода в модулятор двух пучков. Такой эффект будет линейным по модулирующему полю, но реализовываться будет на кубичной нелинейности кристалла.

Частота преобразованного излучения: Ш/= C0j+ cot± Q.

В этом случае в кристалле распространяется волна нелинейной поляризации Рт ~ R^E^ Е^ En¡ ^ которая является источником вторичной световой волны a>¡.

Необходимые условия фазового синхронизма могут быть выполнены в анизотропных кристаллах при выборе соответствующих компонент тензора

Линейная ячейка Керра обладает несколько необычными свойствами. Если модулируются два луча с одинаковыми частотами со, то из ячейки выходит излучение преобразованное по частоте 2со ± £1

Можно сказать, что излучение преобразуется во вторую гармонику 2со (£2 = 0). Такая ячейка позволяет осуществлять фазовую модуляцию и амплитудную с поворотом плоскости поляризации.

Второй особенностью является возможность модуляции широкополосного излучения. Полагая, что модулирующая частота £2, в первом приближении, мала, рассмотрим фазовые соотношения в ячейке Керра. Тогда СО/ = щ + юк так как То есть частоты щ и со* симметричны относительно частоты &),/2 (со,- = со,/2 - Да>, а>£ = со,/2 + Асо). Видно, что при наличии широкополосного излучения вклад в частоту щ дают разные сочетания частот со4 и со,, отстоящие на любое равное расстояние Асо относительно ш/2.

Условие фазового синхронизма определяется как равенство волновых векторов волны нелинейной поляризации к„ и излучаемой волны

Волновой вектор волны нелинейной поляризации, в свою очередь, равен: кп = Щ + кк± где кл в первом приближении равно нулю.

Из анализа выражения (11) видно, что если модуляция в кристалле осуществляется с поворотом плоскости поляризации для преобразованного излучения, то можно для определенной частоты соц выполнить условие n¡ + пк - 2n¡ = 0. Это условие фазового синхронизма для случая (ок = 0), = Юц. В этом условии со7 = 2(üq. То есть при электрооптической модуляции низкочастотным полем происходит преобразование излучения во вторую гармонику. Частота coq - частота синхронизма.

1. со/= 2с0о, Ак = 0 происходит эффективная модуляция излучения.

2. С0/< 2cüq, (отрицательный кристалл). Выражение (11) дает 2и, < я, + пк, n¡ < пк. При увеличении Асо расстройка синхронизма резко увеличивается (М>0) и модуляция излучения невозможна.

3. С0/> 2cüö, (отрицательный кристалл), n¡ + пк - 2 n¡< 0, Асо(п, -пк)>0и при определенном значении Асо расстройка Ак становится равной нулю. То есть, возможно выполнение условий фазового синхронизма для определенных частот co¡ и (ок. Модуляция возможна.

Ак = k¡-k„= 0.

Из выражения (11) видно, что чем сильнее отличается ш, от 2coq, тем большее значение Да необходимо для компенсации расстройки фазового синхронизма. Отметим, что пункты 1-3 рассмотрены для взаимодействия типа оо е, когда два падающих луча обыкновенные, а преобразованный (промоделированный) - необыкновенный.

Такой тип взаимодействия легко реализовать, используя, например, компоненту Rö6 (Rxyyx)- Падающие волны поляризованы вдоль оси у, вектор нелинейной поляризации среды Е, - вдоль оси х. Модулирующее поле направлено вдоль оси х. Расчет зависимости Ак от Дсо и со, проведен для разных отрицательных кристаллов. График зависимостей для разных кристаллов одинаков и отличается лишь величиной Асо (при условии одинакового значения со,).

Со стороны частот, меньших со, (ю,<2о)о) излучение отсутствует. Со стороны частот co,>2(öo преобразование происходит при выполнении условий фазового синхронизма. На рис. 13 приведен спектр преобразованного в кристалле кальцита широкополосного инфракрасного излучения (0,7-2 мкм).

1 0,8 0,6 -0,4 -0,2 0

Ii, отн. ед.

0,48

0,5

0,52

0 54 Ai, мкм

Рис. 13. Спектр преобразованного (промодулиро-ванного) излучения в кристалле СаСОз. Взаимодействие типа оо-»е. Спектр падающего излучения на кристалл 0,7-5-2 мкм

Данный режим модуляции является широкополосным и позволяет использо-ать широкополосное излучение от обычных тепловых источников. Спектром реобразованного излучения можно управлять за счет соответствующего выбора оляризации излучения с частотами со] и со*, соответствующих компонент Ящ. Отметим, что данный режим модуляции, в очень небольшой степени, автоматиче-ки реализуется в обычных квадратичных ячейках Керра. Однако эффективность модуляции мала, так как в ячейке Керра для данного режима условия фазового инхронизма не выполнены (не синхронная генерация). В принципе, можно вы-олнить условия фазового синхронизма в жидкостной ячейке Керра за счет примесей с аномальной дисперсией.

Ячейку Керра с линейным электрооптическим эффектом предложено использовать для изготовления электрооптического затвора, позволяющего при наложении внешнего электрического поля производить преобразование изображения из инфракрасной области спектра в видимую на суммарных частотах. При векторном взаимодействии увеличивается количество комбинаций волн, эффективно преобразуемых в волны на суммарных частотах. При отсутствии внешнего электрического управляющего поля интенсивность преобразованного промодулиро-ванного излучения равна нулю. При наличии поля интенсивность растет пропорционально квадрату напряженности управляющего поля.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Применение метода определения неоднородности оптических одноосных кристаллов по совокупности коноскопических фигур с использованием персонального компьютера позволяет значительно сократить время измерений и увеличить точность определения наведенного двулучепреломления и координаты дефектов в кристалле. Результаты экспериментальных исследований наведенного двулучепреломления и угла между индуцированными оптическими осями в кристалле ниобата лития методом решетки коноскопических картин совпадает с теоретическими оценками.

2. Экспериментально показано, что по изменению вида коноскопической картины, а именно по зависимости направления наведенных электрическим полем оптических осей, можно определить направления кристаллографических осей кристалла ниобата лития. Обнаружено, что при удалении электродов от граней кристалла ниобата лития в нем остаются долговременные электрооптические изменения, которые можно считывать пучком лазерного излучения.

3. Просветление центральной части коноскопической фигуры в кристалле ниобата лития позволяет изготовить электрооптический затвор для немонохроматического излучения, перспективный для фиксирования быстропротекающих процессов, имеющий угловую апертуру 1 градус и полуволновое напряжение 3 кВ при длине кристалла 1 см. Предложена схема модулятора оптического излучения с широким спектром, позволяющего управлять интенсивностью излучения с глубиной модуляции 80 процентов при ширине спектра порядка 40 нм. Наличие двух анизотропных кристаллов с взаимноортогональными направлениями оптической оси позволяет обеспечить температурную стабильность модуляции излучения.

4. Спектральный состав и положение максимума в спектре преобразованного излучения определяется направлением синхронизма в кристалле, степенью фокусировки широкополосного ИК излучения, направлением его поляризации и шириной спектра исходного излучения. Показано, что возможно управление спектром преобразованного немонохроматического ИК излучения при наложении внешнего электрического поля. В целом, спектральным составом можно управлять в области более 100 нм.

5. Теоретически предсказана и экспериментально подтверждена возможность >асширения спектра преобразованного излучения за счет нескольких кристаллов с )азличными направлениями фазового синхронизма. Рассчитан спектр немоно-сроматаческого ИК излучения с ультрафиолетовой широкополосной накачкой в шдимую область спектра при реализации процесса генерации разностных частот.

6. На примере кристалла кальцита показано, что в анизотропных кристаллах m кубичной нелинейности возможен линейный по модулирующему полю эффект Серра, при котором осуществляется четырехволновое взаимодействие, причем >дна из взаимодействующих волн является низкочастотной электрической вол-юй, управляющей интенсивностью преобразованного промоделированного излу-[ения. При этом осуществляется перенос излучения из ИК области спектра в ви-щмую.

7. Показано, что использование ячейки, состоящей из кристалла и двух элек-родов из разных металлов, позволяет реализовать фотоприемник теплового из-[учения, причем чувствительность такого приемника на инфранизких частотах юдуляции излучения (менее 1 Гц) сравнима с таковой для неохлаждаемых тепло-(ых приемников излучения. Обнаружена и исследована координатная зависи-юсть стационарного фототока в структуре металл-сегнетоэлектрик-металл на ос-юве кристалла ниобата лития у-среза. Показано, что данная зависимость обу-ловлена существованием двух вкладов - фотогальванического и термостимули-юванного токов.

Цитируемая литература

1. Бережной A.A. Электрооптические модуляторы и затворы // Оптический <урнал. - 1999. - Т. 66. - № 6. - С. 3-19.

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

3. Кривощеков Г.В., Колпаков Ю.Г., Самарин В.И., Строганов В.й. Преобра-ование оптического излучения с широким спектром в нелинейных кристаллах // Курнал прикладной спектроскопии. -1979. - Т. 30. - № 5. - С. 884-889.

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

СПИСОК ОСНОВНЫХ ПУБЛИКАЦИЙ

1. Криштоп В.В., Строганов В.И. Электрорефракция в кристаллах ниобата ли-ия // Изв. вузов. Физика. - 2000. - Т. 43. - № 1. - С. 92-93.

2. Толстов Е.В., Строганов В.И., Криштоп В.В., Рапопорт И.В. Линейный эф-юкт Керра II Изв. вузов. Физика. - 2003. - Т. 46. - № 1. - С. 91-93.

3. Строганов В.И., Рапопорт И.В., Криштоп В.В., Толстов Е.В. Электроопти-еский эффект Керра, линейный по модулирующему полю // Оптический жур-ал.- 2003,- Т. 70. - № 2,- С. 74-76.

4. Толстов Е.В., Криштоп В.В., Строганов В.И. Спектральные характеристики преобразователя теплового излучения // Оптический журнал. - 2004. - Т. 71. -№ 1. - С. 68-69.

5. Пикуль О.Ю., Алексеева JI.B., Повх И.В., Строганов В.И., Рудой К.А., Толстов Е.В., Криштоп В.В. Особенности оптической системы для наблюдения коноскопи-ческих фигур больших размеров // Изв. вузов. Приборостроение. - 2004. - Т. 47. -№12.-С. 53-55.

6. Толстов Е.В., Криштоп В.В., Строганов В.И., Доронин В.И., Литвинова М.Н., Ющенко H.JÏ. Температурные характеристики нелинейно-оптического преобразователя излучения на кристалле ниобата лития И Изв. вузов. Приборостроение.- 2005. - Т. 48. - № 10. - С. 74-77.

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

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

9. Здоровцев Г.Г., Иванов В.И., Климентьев C.B., Криштоп В.В. Характеристики приемника излучения на основе структуры металл-сегнетоэлектрик-металл // Изв. вузов. Приборостроение. - 2006. - Т. 49. - № 8. - С. 45^16.

10. Криштоп В.В., Литвинова М.Н., Сюй A.B., Ефременко В.Г., Строганов В.И., Денисов A.B., Грунский О.С. Определение оптической неоднородности кристаллов по последовательности коноскопических фигур // Оптический журнал.-2006.-Т.73.-№12.-С. 84-85.

11. Сюй A.B., Кравцова H.A., Строганов В.И., Лихтин В.В., Криштоп В.В., Максименко В.А. Поляризационный метод управления спектром пропускания плоскопараллельной кристаллической пластинки // Изв. вузов. Приборостроение. - 2006. - Т. 49. - № 12. - С. 53-55.

12. Криштоп В.В., Толстов Е.В., Ефременко В.Г., Сюй A.B., Строганов В.И. Преобразование инфракрасного излучения с ультрафиолетовой широкополосной накачкой // Изв. вузов. Физика. - 2007. - Т. 50. - № 2,- С. 92-93.

13. Криштоп В.В., Толстов Е.В., Строганов В.И., Сюй A.B. Преобразование инфракрасного излучения с широкополосной накачкой в нелинейно-оптических кристаллах // Оптический журнал. - 2007. - Т. 74. - № 4. - С. 24-26.

14. Строганов В.И., Криштоп В.В. Методы визуализации тепловых объектов в нелинейных оптических кристаллах // Изв. вузов. Приборостроение. - 2007. -Т. 50,-№9.-С. 7-11.

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

16. Криштоп В.В., Строганов В.И., Толстов Е.В., Дейнекина H.A. Угловой спектр второй оптической гармоники при фокусировке излучения в нелинейный кристалл // Изв. вузов. Приборостроение. - 2007. - Т. 50. - № 9. - С. 18-21.

17. Строганов В.И., Криштоп В.В., Толстов Е.В. Электрооптические устройст-¡а на анизотропных кристаллах // Изв. вузов. Приборостроение. - 2007. - Т. 50,9. - С. 52-55.

18. Данилова Е.В., Максименко В.А., Сюй A.B., Криштоп В.В. Анализ инда-;атрисы фотоиндуцированного рассеяния света в кристаллах ниобата лития // 1зв. вузов. Приборостроение. - 2007. - Т. 50. - № Ю. - С. 64-67.

19. Сюй A.B., Кравцова H.A., Строганов В.И., Криштоп В.В. Ориентационная ависимость пропускания системы поляризатор-кристалл-анализатор // Оптиче-кий журнал,- 2007. - Т. 74.- № 7,- С. 28-32.

20. Сюй A.B., Строганова В.И., Криштоп В.В., Лихтин В.В. Влияние широко-юлосного некогерентного излучения на фотоотклик в кристаллах ниобата лития /Оптика и спектроскопия. - 2008. - Т. 75. - № 1. - С. 54-59.

21. Сюй A.B., Кравцова H.A., Строганов В.И., Криштоп В.В. Параметрический 1етод построения эллипса поляризации излучения // Известия вузов. Приборо-троение. - 2008. -Т. 51.-Na 10. - С. 65-69.

22. Криштоп В.В., Строганов В.И. Нелинейная оптика немонохроматического иирокополосного излучения Н Монография, ДВГУПС, Хабаровск,- 2007,-110 с.

23. Толстов Е.В., Строганов В.И., Криштоп В.В., Литвинова Ман Нен, Рапо-юрт И.В., Сюй A.B. Электрооптический модулятор // Патент иа изобретение ¡02F1/00 № 2267802 приоритет 25.05.04. Зарегистрировано 10.01.2006 г.

24. Толстов Е.В., Строганов В.И., Криштоп В.В. Электрооптический затвор // 1атеит на полезную модель G02F1/03 № 53025 приоритет 29.08.2005. Опубл.: 7.04.2006 Бюл. № 12.

25. Здоровцев Г.Г., Иванов В.И., Климентьев C.B., Криштоп В.В. Приемник злучения // Патент на полезную модель G01 J5/32 № 56603. Приоритет 7.03.2006 г. Опубликовано: 10.09.2006. Бюл. № 25.

26. Сюй A.B., Здоровцев Г.Г., Иванов В.И., Климентьев C.B., Криштоп В.В. лординатно-чувствительный приемник излучения // Патент на изобретение Í02F1/00 № 226932 приоритет 21.09.06. Зарегистрировано 10.01.2007 г.

27. Сюй A.B., Строганов В.И., Криштоп В.В. Способ управления поляризаций света// Патент на изобретение Опубл. 27.09.2008. Приоритет от 20.11.2006 г.

28. Криштоп В.В., Ли A.B. Экспресс-анализ диффузных оптических изобра-:ений // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 006610779. Дата поступления 10.01.2006 г. Зарегистрировано в Реестре прозами для ЭВМ 26.02.2006 г.

29. Криштоп В.В., Толстов Е.В. Анализатор спектра оптического излучения // видетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ 9 2007613638. Дата поступления 25.04.2007 г. Зарегистрировано в Реестре прозами для ЭВМ 24.08.2007 г.

30. Krishtop V., Li A., Litvinova Man Nen, Tolstov E., Stroganov V., Starichenko . The electrooptical shutter with a small aperture on lithium niobate // Fundamental roblems of Optoelectronics and Microelectronics II/Proceedings of SPIE Vol. 5851. 2005.-pp. 58-61.

31. Krishtop V., Litvinova Man Nen, Stroganov V., Tolstov E. The wide-band elec-trooptical modulator // Modern Problems of Laser Physics 2004 / Proceedings of the Fourth International Symposium. - Novosibirsk. - 2005. - pp. 256-259.

32. Krishtop V., Efremenko V., Litvinova Man Nen, Tolstov E., Stroganov V. The spectrum of up-converted broadband radiation in nonlinear optical crystals / Proceedings of SPIE Vol. 6610. - April 2007.

33. Syuy A., Kravtsova N., Stroganov V., Lihtin V., Krishtop V., Maksimenko V. Peculiar properties of polarized transmission spectrums of crystal plates / Proceedings of SPIE Vol. 6613. - April 2007.

34. Syuy A., Stroganov V., Krishtop V. Conoscopic methods of optic crystal research /Proceedings of SPIE Vol. 6595. - March 2007.

35. Стариченко Г.П., Криштоп B.B. Продольный пироэлектрический эффект в толстых кристаллах // Оптические и электрические процессы в кристаллах. Межвузовский сборник научных трудов. - Хабаровск: ДВГАПС, 1996. - С. 98-99.

36. Емельяненко А.В., Криштоп В.В. Экспериментальное исследование эффективности преобразования широкополосного сфокусированного излучения в LiI03 // Материалы Межд. симпозиума (Первые Самсоновские чтения). - Хабаровск: Дальнаука. - 1998. - С. 106.

37. Криштоп В.В. Преобразование широкополосного излучения. // Наука -Хабаровскому краю. Материалы V краевого конкурса молодых ученых и аспирантов. Хабаровск: Изд-во ХГТУ, 2003. - С. 177-189.

38. Криштоп В.В. Новые методы модуляции оптического излучения // Наука -Хабаровскому краю. Материалы VI краевого конкурса молодых ученых и аспирантов. - Хабаровск: Изд-во ХГТУ, 2004. - С. 94-103.

39. Криштоп В.В. Электрооптическая модуляция немонохроматического излучения в инфракрасном и видимом диапазоне спектра // Труды Международного форума по проблемам науки, техники и образования. Т. 2. - М.: Академия наук о Земле, 2004.-С. 125-126.

40. Криштоп В.В. Электрооптические модуляторы и затворы для видимого и инфракрасного спектрального диапазона // Наука - Хабаровскому краю. Материалы VII краевого конкурса молодых ученых и аспирантов. - Хабаровск: Изд-во ХГТУ, 2005. - С. 55-67.

41. Криштоп В.В. Физические принципы и устройства для визуализации инфракрасных тепловых объектов // Труды V Международной конференции «Ра-диационно-термические эффекты и процессы в неорганических материалах». -Томск: Изд-во ТПУ, 2006. - С. 205-207.

КРИШТОП ВИКТОР ВЛАДИМИРОВИЧ

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ШИРОКОПОЛОСНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В КРИСТАЛЛАХ МЕТОДАМИ НЕЛИНЕЙНОЙ ОПТИКИ И ЭЛЕКТРООПТИКИ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Подписано в печать 20.01.2009 г. Формат 60х84'/)б- Гарнитура «Times New Roman». Печать RISO. Усл. печ. л. 2,0. Зак. 7. Тираж 120 экз.

Издательство ДВГУПС 680021, г. Хабаровск, ул. Серышева, 47.

2.1. 2.2.

Глава 3.

Введение

Глава 1. Электрооптическая модуляция и преобразование излучения в кристаллах

1.1. Определение качества оптических кристаллов и 11 исследование оптических свойств

1.2. Электрооптическая модуляция света в кристаллах

1.3. Нелинейнооптическое преобразование излучения в 20 одноосных кристаллах

1.4. Влияние 'различных факторов на спектральный состав 28 преобразованного излучения

Глава 2. Объекты и методы исследования. Приемники излучения 32 и поляризационные свойства кристаллических пластин Оптические свойства кристаллов

Пироэлектрический приемник излучения на инфранизких 41 частотах модуляции

Координатно-чувствительный приемник излучения

Ориёнтационная зависимость пропускания системы 52 поляризатор-кристалл-кристалл-анализатор

Влияние внешних воздействий на оптические свойства 61 кристаллов

Коноскопические фигуры оптических кристаллов

Исследования оптической неоднородности кристаллов бесконтактным методом

3.3. Анализ индикатрисы фотоиндуцированного рассеяния света 71 в кристаллах ниобата лития

3.4. Электрорефракция в кристалле ниобата лития

3.5. Электрогирация в кристалле ниобата лития

3.6. Особенности вольт-амперных характеристик кристалла 81 ниобата лития в области высоких напряжений

Глава 4. Электрооптическая модуляция света

4.1. Особенности изменения индикатрисы показателя 85 преломления кристаллов во внешнем электрическом поле

4.2. Изменение угла между индуцированными оптическими 93 осями ниобата лития во внешнем электрическом поле

4.3. Экспериментальное определение угла между наведенными 97 оптическими осями кристалла ниобата лития во внешнем электрическом поле

4.4. Электрооптический метод определения направлений 100 кристаллофизических осей в кристалле 1л№>

4.5. Модуляция монохроматического излучения в кристалле 104 ПМЮз

4.6. Определение угловых характеристик амплитудных 109 электрооптических модуляторов

4.7. Модуляция интенсивности лучей в призме типа ромба

Френеля

4.8. Электрооптический затвор немонохроматического света на 122 кристалле ниобата лития

Глава 5. Спектральное преобразование широкополосного излучения

5.1. Расчет спектра преобразованного широкополосного 127 излучения в кристалле LiNb03 для случаев коллинеарного и векторного взаимодействя

5.2. Спектры преобразованного ИК-излучения в кристалле 131 LiNb

5.3. Преобразование излучения в кристалле иодата лития

5.4. Экспериментальные исследования спектральных 144 характеристик преобразователя теплового изображения

Глава 6. Управление спектральным составом преобразованного 150 излучения

6.1. Экспериментальные исследования преобразованного 150 широкополосного излучения по частоте в нелинейно-оптическом кристалле

6.2. Влияние температуры объекта на процесс преобразования 155 ИК-излучения

6.3. Зависимость состава преобразованного излучения от 163 ширины спектра теплового излучения

6.4. Влияние поляризации ИК излучения на спектр 166 преобразованного излучения

6.5. Повышение эффективности нелинейно-оптического 168 преобразования теплового излучения за счет использования нескольких кристаллов

6.6. Электрооптическое управление преобразованным 172 излучением

Глава 7. Электрооптические модуляторы и затворы немонохроматического света

7.1. Электрооптический модулятор немонохроматического света

7.2. Линейный эффект Керра

7.3. Электрооптический затвор на линейном эффекте Керра 194 Заключение 197 Библиографический список

Использование света, излучаемого лазером или мощным нелазерным источником, приводит к нелинейному взаимодействию поля световой волны со средой, при котором нарушается принцип суперпозиции, создаются условия для генерации излучения на кратных частотах, а также суммарных и разностных частотах. 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].

Среди устройств, использующих принципы нелинейной оптики, особое место занимают преобразователи теплового широкополосного излучения. 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 инфракрасных 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 [3]. Основным преимуществом в данном способе преобразования ИК изображения является отсутствие геометрических искажений, изображения.

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. Перспективны для использования методы управления процессами преобразования, основанные на электрооптической модуляции излучения на частоте второй и третьей гармоники, так как электрооптический эффект является очень быстрым.

Процессы преобразования излучения в оптическом кристалле подвержены влиянию внешних воздействий. В результате взаимодействия высокоинтенсивного оптического излучения с кристаллами в последних могут возникать изменения оптических свойств в результате термооптического и фоторефрактивного эффекта, что влияет на работу оптоэлектронных устройств. Кроме этого, электрические поля, управляющие изменениями показателя преломления, могут вызывать долговременные изменения оптических свойств, которые необходимо контролировать в процессе эксперимента.

В связи с вышесказанным, исследование особенностей преобразования излучения с широким спектром в нелинейнооптических кристаллах, а также изучение влияния воздействий внешнего электрического поля и температуры на оптические свойства данных материалов является актуальным.

Цель работы — выявление особенностей и закономерностей 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 следующие задачи:

1. Изучить характер распределения оптической неоднородности кристаллов по совокупности коноскопических фигур в процессе наведения этих изменений при наложении электрического поля и неоднородном нагревании кристалла. Определить зависимость угла между наведенными оптическими осями в кристалле ниобата лития от напряженности внешнего электрического поля по виду коноскопической картины. Исследовать возможность записи электрооптических изменений показателя преломления в кристаллах ниобата лития.

2. Предложить схему электрооптического затвора, позволяющего управлять интенсивностью немонохроматического излучения малой угловой апертуры (1 градус) и электрооптического модулятора для

- управления интенсивностью немонохроматического излучения, стабильно работающего в широком диапазоне температур.

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

4. Провести анализ возможности расширения спектра преобразованного по частоте вверх излучения за счет использования нескольких кристаллов с различными направлениями синхронизма и экспериментально проверить такую возможность.

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

6. Для центросимметричных кристаллов выявить возможность осуществления четырехволнового взаимодействия немонохроматического излучения для случая, когда одна из взаимодействующих волн является низкочастотной электрической волной, управляющей интенсивностью преобразованного промодулированного излучения.

7. Провести экспериментальные исследования легированных кристаллов ниобата лития как чувствительных элементов в приемнике теплового излучения инфранизкой частоты и предложить аналитическую модель, описывающую вклад различных составляющих в фотоотклик.

Методы исследования

Для достижения поставленной цели использованы теоретические и экспериментальные методы исследования, а именно: спектроскопический, фотоэлектрический, фотографический, электрооптический, коноскопический.

Научная новизна работы

1. Предложен новый метод определения степени однородности кристалла по совокупности коноскопических фигур с использованием персонального компьютера для анализа фигур и определения величины и координат областей с наведенной неоднородностью показателя преломления, позволяющий получить топологию индуцированных изменений показателя преломления в процессе воздействия на кристалл электрических, тепловых и механических полей.

2. Впервые предложен метод определения параметров электрооптического модулятора (полуволновое напряжение, глубина модуляции, угловая апертура) по степени изменения коноскопических фигур. Изменение вида центральной части коноскопической фигуры одноосного электрооптического кристалла под действием внешнего электрического поля предложено использовать для создания электрооптического затвора немонохроматического излучения.

3. Обнаружен эффект электрорефракции, заключающийся в долговременном сохранении изменений показателя преломления после удаления внешнего электрического поля.

4. Показано, что использование различных типов взаимодействия волн и степени фокусировки излучения определяет спектральный состав и интенсивность преобразованного по частоте вверх излучения и предложены -новые схемы, позволяющие управлять спектром преобразованного излучения, а именно, увеличить его спектральную ширину и интенсивность.

5. Обнаружен оптический эффект Керра, ' линейный по модулирующему электрическому полю, заключающийся в том, что в центросимметричных кристаллах возможна генерация излучения на суммарной частоте двух взаимодействующих световых волн, причем интенсивность преобразованного излучения прямо пропорциональна напряженности электрического поля третьей волны, низкочастотной.

Практическая ценность работы

Все полученные в диссертационной работе результаты и используемые методы могут служить основой для создания новых оптических приборов и устройств. Предложена схема электрооптического модулятора широкополосного излучения, работающего в широкой области температур и приемника излучения, позволяющего регистрировать тепловое излучение при инфранизких частотах модуляции излучения от теплового объекта. Коноскопический метод является перспективным в неразрушающих методах контроля распределения неоднородностей в кристаллах и определения направления кристаллографических осей электрооптических осей кристаллов.

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. Часть результатов получена при поддержке Инновационно-образовательной программы, выполняемой в ДВГУПС.

Апробация работы

Основные результаты работы докладывались на международных, всероссийских и региональных конференциях:

1. «Modern problems of laser physics», International symposium, Новосибирск, Россия, 1997, 2000, 2004, 2006.

2. «ICONO-98» (XVI Международная конференция по когерентной и нелинейной оптике, КИНО'98), Москва, 1998.

3. Международном симпозиуме (Первые, Вторые, Третьи Самсоновские Чтения) «Принципы и процессы создания неорганических материалов», Владивосток, Хабаровск, 1998, 2002, 2006.

4. «Выпускник НГУ и научно-технический прогресс», межд. конф., Новосибирск, 1999.

5. «Оптика-99», «0птика-2001», «0птика-2003», «0птика-2005», межд. конф. молодых ученых и специалистов, Санкт-Петербург, 1999, 2001, 2003, 2005.

6. «Young people & scientific progress. III international student's congress of the Asian Pacific Region countries». Владивосток, 1999.

7. «X Conference on Laser Optics». First International Conference for Young Scientists on Laser Optics, Санкт-Петербург, 2000.

8. III, IV, V Международной конференции «Радиационно-термические эффекты и процессы в неорганических материалах».— Томск, ТПУ, 2002, 2004, 2006.

9. VI Международной конференции «Кристаллы: рост, свойства, реальная структура, применение». Александров, 2003.

10. Азиатско-Тихоокеанском Конгрессе «Fundamental Problems of Optoelectronics and Microelectronics II», Хабаровск, 2004.

11. «Международном форуме по проблемам науки, техники и образования», Москва, 2004.

12. «International Symposium of Domain Structure 2005», Екатеринбург, 2005.

13. Пятой региональной научной конференции «Физика: фундаментальные и прикладные исследования, образование» — Хабаровск: ХГПУ, 2005.

14. «Laser Optics», Санкт-Петербург, 2006, 2008.

15. Международном оптическом конгрессе «Оптика - XXI век» - Санкт-Петербург, 2002, 2006, 2008.

16. Научной сессии МИФИ-2007, МИФИ-2008, МИФИ-2009, Москва, 2007, 2008, 2009.

Публикации и личный вклад автора

По результатам работы лично автором и в соавторстве опубликована 41 научная работа [5-45], в том числе 1 монография, 3 патента на изобретение, 2 патента на полезную модель, 2 зарегистрированные программы для ЭВМ, 21 публикация в изданиях, рекомендованных ВАК РФ и 5 публикаций на английском языке в сборниках трудов SPIE. Большая часть экспериментов и расчетов проведена автором самостоятельно.

Основные защищаемые положения

1. Обнаруженные интерференционные аномалии в виде двойных коноскопических фигур в призмах полного внутреннего отражения возникают за счет разбиения при отражении от грани призмы обыкновенных и необыкновенных лучей на s- и р- компоненты и образованием двух пучков лучей, которые формируют на экране две коноскопические фигуры.

2. Решетка коноскопических картин позволяет при неоднородном нагреве или при приложении электрического поля к кристаллу ниобата лития определить направления кристаллофизических осей при известном направлении электрического поля, координаты неоднородностей кристалла, величину наведенного двулучепреломления с точностью порядка 10"5, характер распределения электрического поля и его направление в электрооптическом кристалле.

3. Экспериментально доказано, что в кристалле ниобата лития возможен эффект электрорефракции — запись и считывание электрооптических изменений показателя преломления.

4.Выявленные и исследованные новые закономерности преобразования по частоте инфракрасного широкополосного излучения в видимую область спектра в кристаллах КТР, LiNb03, LÜO3 показали, что эффективность преобразования возрастает при продвижении в коротковолновую область спектра. При фокусировании широкополосного инфракрасного излучения в кристалл за счет векторных взаимодействий наблюдается смещение спектрального максимума в преобразованном излучении относительно частоты коллинеарного синхронизма и значительное расширение частотного спектра. Ширина и форма спектра преобразованного излучения определяются вкладом разных типов взаимодействий.

5. Спектральным составом преобразованного излучения можно управлять в диапазоне более 100 нм за счет изменения поляризации излучения, фокусного расстояния объектива, угла между осью исходного пучка и оптической осью нелинейнооптического кристалла и за счет электрооптического эффекта (направление фазового синхронизма изменяется при этом в достаточно большой области углов (-2-2,5°)). Увеличение интенсивности и расширение спектра преобразованного излучения происходит при использовании в нелинейно-оптическом преобразователе нескольких кристаллов с различной ориентацией оптической оси-.

6. Установлено, что электрооптический эффект Керра, линейный по модулирующему полю, позволяет реализовать векторные трехволновые взаимодействия в центросимметричных нелинейно-оптических кристаллах. Линейный эффект Керра позволяет создать высокоскоростной оптический затвор, работающий с переносом спектра из инфракрасной области в видимую.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, семи глав, заключения и списка литературы. Работа содержит 221 страницу машинописного текста, ' список литературы содержит 255 наименований.

Выводы по седьмой главе

1. Предложен электрооптический модулятор немонохроматического излучения (ширина спектра несколько десятков нанометров), позволяющий, управлять интенсивностью излучения. Такой модулятор обладает температурной стабильностью за счет наличия дополнительного кристалла, идентичного управляющему.

2. Рассмотрен электрооптический эффект Керра, линейный по модулирующему полю. Анализ показывает, что использование такого эффекта позволяет управлять излучением инфракрасного диапазона и одновременно переносить излучение по спектру в область суммарных частот. Предложено использовать данный эффект, для создания высокоскоростного электрооптического затвора. Особенностью такого затвора является наличие светофильтров вместо обычно использующихся поляризаторов для отделения преобразованного модулированного излучения от исходного.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Применение метода определения неоднородности оптических одноосных кристаллов по совокупности коноскопических фигур с использованием персонального компьютера позволяет значительно сократить время измерений и увеличить точность определения наведенного двулучепреломления и координаты дефектов в кристалле. Результаты экспериментальных исследований наведенного двулучепреломления и угла между индуцированными оптическими осями в кристалле ниобата лития методом решетки коноскопических картин совпадает с теоретическими оценками.

2. Экспериментально показано, что по изменению вида коноскопической картины, а именно по зависимости направления наведенных электрическим полем оптических осей, можно определить направления кристаллографических осей кристалла ниобата лития. Обнаружено, что при удалении электродов от граней кристалла ниобата лития в нем остаются долговременные электрооптические изменения, которые можно считывать пучком лазерного излучения.

3. Просветление центральной части коноскопической фигуры в кристалле ниобата лития позволяет изготовить электрооптический затвор для немонохроматического излучения, перспективный для фиксирования быстропротекающих процессов, имеющий угловую апертуру 1 градус и полуволновое напряжение 3 кВ при длине кристалла 1 см. Предложена схема модулятора оптического излучения с широким спектром, позволяющего управлять интенсивностью излучения с глубиной модуляции 80% при ширине спектра порядка 40 нм. Наличие двух анизотропных кристаллов с взаимноортогональными направлениями оптической оси позволяет обеспечить температурную стабильность модуляции излучения.

4. Спектральный состав и положение максимума в спектре преобразованного излучения определяется направлением синхронизма в кристалле, степенью фокусировки широкополосного ИК излучения, направлением его поляризации и шириной спектра исходного излучения. Показано, что возможно управление спектром преобразованного немонохроматического ИК излучения при наложении внешнего электрического поля. В целом, спектральным составом можно управлять в области более 100 нм.

5. Теоретически предсказана и экспериментально подтверждена возможность расширения спектра преобразованного излучения за счет нескольких кристаллов с различными направлениями фазового синхронизма. Рассчитан спектр немонохроматического ИК излучения с ультрафиолетовой широкополосной накачкой в видимую область спектра при реализации процесса генерации разностных частот.

6. На примере кристалла кальцита показано, что в анизотропных кристаллах на кубичной нелинейности возможен линейный по модулирующему полю эффект Керра, при котором осуществляется четырехволновое взаимодействие, причем одна из взаимодействующих волн является низкочастотной электрической волной, управляющей интенсивностью преобразованного промодулированного излучения. При этом осуществляется перенос излучения из ИК области спектра в видимую.

7. Показано, что использование ячейки, состоящей из кристалла и двух электродов из разных металлов, позволяет реализовать фотоприемник теплового излучения, причем чувствительность такого приемника на инфранизких частотах модуляции излучения (менее 1 Гц) сравнима с таковой для неохлаждаемых тепловых приемников излучения. Обнаружена и исследована координатная зависимость стационарного фототока в структуре металл-сегнетоэлектрик-металл на основе кристалла ниобата лития у-среза. Показано, что данная зависимость обусловлена существованием двух вкладов - фотогальванического и термостимулированного токов.

От автора

Считаю своим приятным долгом поблагодарить моего учителя и научного консультанта по диссертационной работе профессора Владимира Ивановича Строганова за всестороннюю поддержку и огромную помощь в работе.

Выражаю благодарность за моральную поддержку и помощь в оформлении диссертации моей жене Наталье Киреевой, а также родителям Криштоп Валентине Ивановне и

Криштопу Владимиру Карповичу

Огромное спасибо за плодотворную совместную работу моим коллегам и соавторам — Емельяненко Александру Васильевичу, Толстову Евгению Викторовичу, Новикову Григорию Павловичу, Стариченко Геннадию Павловичу, Сюй Александру Вячеславовичу, Троилину Владимиру Ивановичу, Литвиновой Галине Борисовне, Иванову Валерию Ивановичу, Максименко Виталию Александровичу, Пикуль Ольге Юрьевне, Карпецу Юрию Михайловичу, Ли Антону Викторовичу, Ефременко Вячеславу Геннадьевичу" и всем сотрудникам университета и особенно кафедры «Физика» за помощь и поддержку. Особая благодарность за полезные консультации и неоценимую помощь в оформлении патентов Щербаковой Нелли Федоровне.

1. Бережной, A.A. Электрооптические модуляторы и затворы / A.A.

2. Бережной // Оптический журнал. 1999. - Т. 66. -№ 6. - С. 3-19.

3. Троилин, В.И. Преобразование немонохроматического широкополосного инфракрасного изображения в нелинейных оптических кристаллах: автореф. дис. к.ф.-м.н. / Троилин В.И. Хабаровск: ДВГАПС, 1994.-16 с.

4. Milton, A.F. Upconversion a system view / A.F. Milton //Appl. Opt. 1972. -V.ll.-P. 2311-2330.

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

6. Криштоп, В.В., Строганов, В.И. Электрорефракция в кристаллах ниобата лития//Изв. вузов. Физика. 2000. Т.43. №1. С. 92-93.

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

8. Строганов, В.И. Электрооптический эффект Керра, линейный по модулирующему полю / В.И. Строганов, И.В. Рапопорт, В.В. Криштоп, Е.В. Толстов // Оптический журнал. —2003. Т.70. -№2. - С. 74-76.

9. Толстов, Е.В. Спектральные характеристики преобразователя теплового излучения / Е.В.Толстов, В.В.Криштоп, В.И. Строганов // Оптический • журнал. 2004. - Т. 71. - № 1. - С. 68-69.

10. Пикуль, О.Ю. Особенности оптической системы для наблюдения коноскопических фигур больших размеров / О.Ю.Пикуль, Л.В. Алексеева, И.В. Повх, В.И. Строганов, К.А. Рудой, Е.В. Толстов, В.В. Криштоп // Изв. вузов. Приборостроение 2004.- Т.47- №12.- С. 53-55.

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

12. Здоровцев,- Г.Г. Характеристики приемника излучения на основе структуры металл-сегнетоэлектрик-металл / Г.Г. Здоровцев, В.И. Иванов,

13. C.B. Климентьев, B.B. Криштоп // Изв. вузов. Приборостроение. 2006. -Т.49.- №8. - С. 45-46.

14. Криштоп, В.В. Преобразование инфракрасного излучения с ультрафиолетовой широкополосной накачкой / В.В. Криштоп, Е.В. Толстов, В.Г. Ефременко, A.B. Сюй, В.И. Строганов // Изв. вузов. Физика. 2007. - Т.50. - №2. - С. 92-93.

15. Криштоп, В.В. Преобразование инфракрасного излучения с широкополосной накачкой в нелинейно-оптических кристаллах / В.В. Криштоп, Е.В. Толстов, В.И. Строганов, А.В Сюй // Оптический журнал. -2007. - Т. 74. - №4. - С. 24-26.

16. Строганов, В.И. Методы визуализации тепловых объектов в нелинейных оптических кристаллах / В.И. Строганов, В.В. Криштоп // Изв. вузов. Приборостроение. 2007. - Т.50. - №9. - С. 7-11.

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

18. Криштоп, В.В. Угловой спектр второй оптической гармоники при фокусировке излучения в нелинейный кристалл / В.В. Криштоп, В.И. Строганов, Е.В. Толстов, H.A. Дейнекина // Изв. вузов. Приборостроение. — 2007. Т.50.- №9. - С. 18-21.

19. Строганов, В.И. Электрооптические устройства на анизотропных кристаллах / В.И. Строганов, В.В. Криштоп, Е.В. Толстов // Изв. вузов. Приборостроение. 2007. - Т.50. - №9. - С. 52-55.

20. Данилова, Е.В. Анализ индикатрисы фотоиндуцированного рассеяния света в кристаллах ниобата лития / Е.В. Данилова, В.А. Максименко, A.B. Сюй, В.В. Криштоп//Изв. вузов. Приборостроение. 2007.Т.-50. №10.с.64-67.

21. Сюй, A.B. Ориентационная зависимость пропускания системы поляризатор-кристалл-анализатор / A.B. Сюй, H.A. Кравцова, В.И. Строганов, В.В. Криштоп // Оптический журнал. 2007. Т. 74. №7. С. 28-32.

22. Сюй, A.B. Влияние широкополосного некогерентного излучения на фотоотклик в кристаллах ниобата лития / A.B. Сюй, В.И. Строганов, В.В. Криштоп, В.В. Лихтин // Оптика и спектроскопия. 2008. - Т. 75. - №1- -С. 54-59.

23. Сюй, A.B. Параметрический метод построения эллипса поляризации излучения / A.B. Сюй, H.A. Кравцова, В.И. Строганов, В.В. Криштоп // Известия вузов. Приборостроение. -2008. -Т.51. -№10. С. 65-69.

24. Криштоп, .В.В. Нелинейная оптика немонохроматического широкополосного излучения / В.В. Криштоп, В.И. Строганов Н Монография. Хабаровск: ДВГУПС, 2007. - 110 с.

25. Толстов, Е.В., Строганов, В.И., Криштоп, В.В., Литвинова, M. Н., Рапопорт, И.В., Сюй, A.B. Электрооптический модулятор // Патент на изобретение G02F1/00 № 2267802 приоритет 25.05.04. Зарегистрировано1001.2006 г.

26. Толстов, Е.В., Строганов, В.И., Криштоп, В.В. Электрооптический затвор // Патент на полезную модель G02F1/03 № 53025 приоритет 29.08.2005. Опубл.: 27.04.2006 Бюл. № 12.

27. Здоровцев, Г.Г., Иванов, В.И., Климентьев, C.B., Криштоп, В.В. Приемник излучения // Патент на полезную модель G01 J5/32 № 56603. Приоритет 07.03.2006 г. Опубликовано: 10.09.2006. Бюл. № 25.

28. Сюй, A.B., Здоровцев, Г.Г., Иванов, В.И., Климентьев, C.B., Криштоп, В.В. Координатно-чувствительный приемник излучения // Патент на изобретение G02F1/00 № 226932 приоритет 21.09.06. Зарегистрировано1001.2007 г.

29. Сюй, А.В;, Строганов, В.И., Криштоп, В.В. Способ управления поляризацией света//Патент на изобретение Опубл. 27.09.2008. Приоритет от 20.11.2006.

30. Криштоп, В.В., Ли, A.B. Экспресс-анализ диффузных оптических изображений // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2006610779. Дата поступления 10.01.2006 г. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 26.02.2006 г.

31. Криштоп, В.В., Толстов, Е.В. Анализатор спектра оптического излучения // Свидетельство об официальной регистрации программы для

32. ЭВМ № 2007613638. Дата поступления 25.04.2007 г. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 24.08.2007 г.

33. Krishtop, V. The wide-band electrooptical modulator / V. Krishtop, M. N. Litvinova, V. Stroganov, E. Tolstov // Modern Problems of Laser Physics 2004. Proceedings of the Fourth International Symposium. Novosibirsk. — 2005. -pp. 256-259.

34. Krishtop, V. The spectrum of up-converted broadband radiation in nonlinear optical crystals / V. Krishtop, V. Efremenko, M. N. Litvinova, E. Tolstov, V. Stroganov // Proceedings of SPIE Vol. 6610. April, 2007.

35. Syuy, A. Peculiar properties of polarized transmission spectrums of crystal plates / A. Syuy, N. Kravtsova, V. Stroganov, V. Lihtin, V. Krishtop // Proceedings of SPIE Vol. 6613. April, 2007.

36. Syuy, A. Conoscopic methods of optic crystal research / A. Syuy, V. Stroganov, V Krishtop // Proceeding of SPIE Vol. 6595. March, 2007.

37. Стариченко, Г.П. Продольный пироэлектрический эффект в толстых кристаллах / Г.П. Стариченко, В.В. Криштоп // Оптические и электрические процессы в кристаллах. Межвузовский сборник научных трудов. Хабаровск: ДВГАПС, 1996. - С. 98-99.

38. Криштоп, В.В. Преобразование широкополосного излучения / В.В. Криштоп // Наука Хабаровскому краю. Материалы V краевого конкурса молодых ученых и аспирантов. Хабаровск: изд-во ХГТУ, 2003. с. 177-189.

39. Криштоп, В.В. Новые методы модуляции оптического излучения /В.В. Криштоп // Наука Хабаровскому краю. Материалы VI краевого конкурса молодых ученых и аспирантов. - Хабаровск: изд-во ХГТУ, 2004. С. 94-103.

40. Криштоп, B.B. Электрооптические модуляторы и затворы для видимого и инфракрасного спектрального диапазона / В.В. Криштоп // Наука- Хабаровскому краю. Материалы VII краевого конкурса молодых ученых и аспирантов. Хабаровск: изд-во ХГТУ, 2005. — С. 55-67.

41. Блистанов, A.A. Кристаллы квантовой нелинейной оптики / A.A. Блистанов. М.: МИСИС, 2007. - 432 с.

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

43. Разумовский, И.А. Интерференционно-оптические методы механики деформируемого твердого тела / И.А.Разумовский. — М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007 240 с.

44. 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.

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

46. Yazdanfar, S., Laiho, L., So, P. Interferometric second harmonic generation microscopy //Optics Express, Vol. 12 Issue 12, pp.2739-2745. 2004.

47. Manaka Т., Nakao M., Yamada D., Lim E., Iwamoto M. Optical second harmonic generation imaging for visualizing in-plane electric field distribution//Optics Express, Vol. 15 Issue 24, pp. 15964-15971. 2007.

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

49. Инденбом, B.JI. Измерение внутренних напряжений в кристаллах синтетического корунда / B.JI. Инденбом, Г.Е. Томиловский // Кристаллография. 1958. - Т. 3. - В. 5. - С. 593-599.

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

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

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

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

54. 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.

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

56. 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.

57. Лобань, A.H. Коноскопический эффект в одноосных кристаллах / А.Н. Лобань // Тезисы докладов 39 научно-технической конференции по проблеме "Повышение эффективности работы ж/д транспорта Дальневосточного региона". — Хабаровск: ДВГАПС, 1995.-С. 187-188.

58. Денисов, А. В. Исследование условий получения и реальной структуры кристаллов группы шеелита, выращенных методом Чохральского: автореф. дис. канд.геол.-минер. наук / Денисов A.B. — СПб, 2005 — 23 с.

59. Гласс, А. Сегнетоэлектрики и родственные им материалы / А. Гласс, М. Лайнс. — М.: Мир, 1981.-351 с.

60. Glass, A.M. High-voltage bulk photovoltaic effect and photorefractive process in LiNbC>3 / A.M. Glass, Von der Linde, T.J. Nergran // Appl. Phys. -1974.-v. 25.-P. 233-236.

61. Каплунов, И.А. и др. Связь между механическими напряжениями и оптическими аномалиями в германии и парателлурите. //Оптический журнал, 2008, Т. 72, №7. 85-89.

62. Шварц, К.К. //Изв. АНСССР, сер. физич. 1977. Т.41. №4. С. 788-791.

63. Martin, W.E. A new waveguide switch modulator for integrated optics / W.E. Martin // Appl. Phys. Lett. 1975. - v.26. - P. 1560-1564.

64. Буримов, Н.И., Шандаров, C.M. Структура упругих и электрических полей, возникающих вблизи границы кристалла LiNb03 при фотогальваническом механизме записи фоторефрактивных решеток / Н.И. Буримов, С.М. Шандаров // ФТТ. 2006. - Т. 48. - №3.- С. 491-496.

65. Литвинова, М.Н. Определение направлений кристаллофизических осей кристалла ниобата лития / М.Н. Литвинова, В.В. Криштоп, Е.В. Толстов // Оптика кристаллов: Сборник научных трудов под ред. В.И. Строганова. -Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2004. С. 43-45.

66. Криштоп, В.В. Измерение угла между оптическими осями кристалла ниобата лития, помещенного во внешнее электрическое поле / В.В. Криштоп, В.И. Строганов // Бюллетень научных сообщений под ред. В.И.Строганова. Хабаровск: ДВГУПС, 1998. -№3 - С. 87-89.

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

68. Розеншер, Э. Оптоэлектроника. / Э. Розеншер, Б. Витнер М.: Техносфера, 2006. - 592 с.

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

70. Петров, М.П. Электрически управляемый интегрально-оптический фильтр / М.П. Петров, A.B. Шамрай, A.C. Козлов, И.В. Ильичев // ПЖТФ. 2004. - Т.30. - №3. - С. 75-81.

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

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

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

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

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

76. Claire, Loscoe. Optical misalignment due to temperature gradients in electrooptic modulator crystals / Claire Loscoe, Herbert Mette // Appl. Opics. -1966. — №1. — P.93.

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

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

79. Шен, И.Р. Принципы нелинейной оптики. М.: Наука, 1989 - 560 с.

80. Толстов, Е.В. Особенность электрооптической модуляции в двухосных • кристаллах / Е.В. Толстов, И.В. Рапопорт, В.В. Криштоп // Оптика 2001. II

81. Международная конференция молодых ученых и специалистов. Сборник трудов. — Санкт-Петербург, 2001. С. 25.

82. Никонов, О.В. Электрооптический дефлектор на кристалле магнониобата свинца / О.В. Никонов, Е.В. Никонова, Н.Б. Сидоренко, A.A. Бережной// Оптико-механическая промышленность. 1978. №11. с. 52-55.

83. Feldman, A. Bistable optical system based a Pockels cells / A. Feldman // Opt.Lett. 1979. - №4. - P. 115.

84. Хаус, X. Волны и поля в оптоэлектронике. M.: Мир, 1988. -432 с.

85. Рапопорт, И.В. Электрооптический эффект на квадратичной и кубичной нелинейностях: автореф. дисс. к.ф.-м.н. / Рапопорт И.В. Хабаровск, 2000. -18 с.

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

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

88. 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.

89. 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.

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

91. Калашников, А.Ю. Электрооптические свойства жидкокристаллических ячеек с повышенной крутизной вольтконтрастной характеристики: Автореф. дис. .канд. физ.-мат. наук / Калашников А.Ю. М.: МИРЭА, 1999.-23 с.

92. Сморгон, С.Л. Структура и электрооптические свойства одноосно-ориентированных пленок капсулированных полимером сегнетоэлектрических жидких кристаллов / С.Л. Сморгон. — Красноярск: Ин-т физики им. Л.В. Киренского СО РАН, 2002. — 22 с.

93. Optical mixing М. Bass // Physical Review Letters. 1962. V. 8. № 1. P. 18.

94. Giordmaine, J. A. Mixing of light beams in crystals / J.A. Giordmaine // Physical Review Letters. 1962. - V. 8 . - № 1. - P. 19-20.

95. Maker, P. D. Effects of dispersion and focusing of the production of optical harmonics / P. D. Maker // Physical Review Letters. V. 8. - № 1. - P. 21-22.

96. Miller, R. C. Mechanism of second harmonic generation of optical maser beams in quartz / R. C. Miller // Physical Review. 1963. - V. 131. - № 1. - P. 95-97.

97. Bloembergen, N. Light waves at the boundary of nonlinear media / N. Bloembergen, P. S. Pershan // Physical Review. 1962. - V. 128. - № 2. - P. 606-622.

98. Nasu, H. и др. Second-harmonic generation from electrically poled Si02 glasses: effects of OH concentration, defects, and poling conditions //JOSA B, Vol. 12 Issue 4, pp.644-649. 1995.

99. Conti, C., Assanto, G., Trillo, S. Cavityless oscillation through backward quasi-phase-matched second-harmonic generation //Optics Letters, Vol. 24 Issue 16, pp.1139-1141. 1999.

100. Roth, U. и др. Proton and Gamma Radiation Tests on Nonlinear Crystals // Applied Optics^ Vol. 41 Issue 3, pp.464-469. 2002.

101. Shen, Y. и др. Nanoscopic study of second-harmonic generation in organic crystals with collection-mode near-field scanning optical microscopy // Optics Letters, Vol. 26 Issue 10, pp.725-727. 2001.

102. Zhao, L.,. Gu, B. Enhanced second-harmonic generation for multiple wavelengths by defect modes in one-dimensional photonic crystals // Optics Letters, Vol. 31 Issue 10, pp. i 510-1512. 2006.

103. Yeh, А. и др. Selective corneal imaging using combined second-harmonic generation and two-photon excited fluorescence //Optics Letters, Vol. 27 Issue 23, pp.2082-2084. 2002.

104. Chen, К. и др. Investigation of second-order nonlinearity in poled-polymer during photobleaching // Optics Express, Vol. 14 Issue 7, pp.2791-2797. 2006.

105. Liu, H. Study of van Gieson's picrofuchsin staining on second-harmonic generation in type I collagen // Chinese Optics Letters, Vol. в Issue 12, pp.882-885.2008.

106. Lin, J. и др. Fabrication of spatial modulated second order nonlinear structures and quasi-phase matched second harmonic generation in a poled azo-copolymer planar waveguideV/Optics Express, Vol. 16 Issue 11, pp.7832-7841. 2008.

107. Lee, L. и др. Generation of tunable blue-green light using ZnO periodically poled lithium niobate crystal fiber by self-cascaded second-order nonlinearity //JOSA B, Vol. 24. Issue 8, pp.1909-1915, 2007.

108. Танеев P.А. Генерация высших гармоник излучения мощных лазеров в плазме, образованной при воздействии предымпульса на поверхность твердотельных мишеней // Успехи физических наук, 2009, Т. 179, №1. с. 65-90.

109. Rau, Е., Kajzar, F. Second Harmonic Generation Technique and its Applications //Nonlinear Optics, Quantum Optics. Volume 38, Number 2, 2008. pp. 99-140.

110. Бломберген, H. Нелинейная оптика / M.: Мир, 1966. 424 с.

111. Шуберт, М. Введение в нелинейную оптику / М. Шуберт, Б. Вильгельми. М.: Мир, 1973. - 244 с.

112. Abella, I. D. Optical double photon absorption in cesium vapor / I. D. Abella // Physical Review Letters. - 1962. - V. 9. - № 11. - P. 453-455.4

113. Kaiser, W. Two-photon excitation in CaF2:Eu / W. Kaiser, C. G. Garrett // Physical Review Letters. 1961. - v. 7. - № 6. - P. 229-231.

114. Peticolas, W. L. Double photon excitation in organic crystals / W. L. Peticolas, J. P. Goldsborough, К. E. Rieckholf // Physical Review Letters. — 1963.-V. 10.-№2.-P. 43-45.

115. Moreaux, L. и др. Membrane imaging by simultaneous second-harmonic generation and two-photon microscopy // Optics Letters, Vol. 25 Issue 5, pp.320-322. 2000.

116. Eckhardt, G. Stimulated raman scattering from organic liquids / G. Eckhardt и др. // Physical Review Letters. 1963. - v. 10. - № 2. - P. 43-45.

117. Mc Clung, F. J. Stimulated raman-scattering thresholds from absolute raman-scattering cross sections / F. J. Mc Clung, D. Weiner // Opt. Soc. America. -1963. Spring Meeting Program. - 25-27 March, - p. 21. - WB 18.

118. Margolis, J. S. Raman maser action for nearly resonant pumping / J. S. Margolis, G. Birnbaum // Bull. Amer. Phys. Soc. 1963. - Ser. 2. - V. 8. - № 6. -P. 477.

119. Revoire, G. Effect Raman Stimule / G. Revoire, R. Dupeyrat // C. r. Acad. Sci. 1963. - V. 256. - № 9. - P. 1947-1949.

120. Bloembergen, N. The stimulated Raman-Effect / N. Bloembergen // Am. Journ. Phys. 1967. - V. 35. - P. 989-991.

121. Фабелинский, И. JI. Молекулярное рассеяние света / И. Л. Фабелинский. -М.: Наука, 1972. 280 с.

122. Фабелинский, И. Л. Комбинационное рассеяние света / И.Л. Фабелинский // Успехи физических наук. 1978. - Т. 126. - № 1. - С. 123155.

123. Ballav, М., Chowdhury, A., Roy S., Bhadra, S. Raman Scattering for Spatiotemporal Soliton in a Cylindrical Optical Fiber // Nonlinear Optics, Quantum Optics. V. 38, № 2, 2008. pp. 81-92.

124. Фальковский Л.А. Исследования полупроводников с дефектами методом комбинационного (рамановского) рассеяния света //Успехи физических наук, 2004, Т. 174, №3. с. 259-284.

125. Вавилов, С. И. Микроструктура света / С.И. Вавилов. М.: Изд-во АН СССР, 1950. - 198 с.

126. Шарлай, С. Ф. Фототропный пленочный затвор для пассивной модуляции добротности рубинового лазера / С.Ф. Шарлай // Журнал прикладной спектроскопии. 1970. - Т. 13. - № 4. - С. 730-732.

127. Brown, R. М. Some Remarka on a Saturable Dye Used for Laser Pulse Shaping / R. M. Brown, R. J. Stone // Appl. Optica. 1969. - V. 8. - № 11. - P. 2356-2358.

128. Клочков, В. П. Модуляция добротности рубинового лазера парами красителей / В; П. Клочков, В. JI. Богданов, Б. С. Непорент // Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1971. - Т. 13. -№ 1.-С. 47-48.

129. Маныкин, Э. А. и др. Об одной возможности просветления среды при многоквантовом резонансе //Журнал экспериментальной и теоретической физики.-1967.-Т. 52.-№5.-С. 1246-1250.

130. Britton, Р. и др. Wavelength-tunable high-power picosecond pulses from a fiber-pumped diode-seeded high-gain parametric amplifier //Optics Letters, Vol. 23 Issue 20, pp.1588-1590. 1998.

131. Bäder, U. и др. Nanosecond periodically poled lithium niobate optical parametric generator pumped at 532 nm by a single-frequency passively Q-switched Nd:YAG laser //Optics Letters, Vol. 24 Issue 22, pp. 1608-1610. 1999.

132. Abu-Safe, H. Investigation of multiconversion processes in periodically poled LiNb03-based optical parametric oscillators //Applied Optics, Vol. 44 Issue 34, pp.7458-7466. 2005.

133. Noh, T. Noncollinear correlated photon pair source in the 1550 nm telecommunication band //Optics Express, Vol. 14 Issue 7, pp.2805-2810. 2006.

134. Lin, S. й др. Monolithically integrated laser Bragg Q-switch and wavelength converter in a PPLN crystal //Optics Express, Vol. 15 Issue 25, pp.17093-17098. 2007.

135. Pertsch, Т. и др. Spatial ultrafast switching and frequency conversion in lithium niobate waveguide arrays //Optics Letters, Vol. 30 Issue 2, pp.177-179. 2005.

136. Brida, G. й др. Absolute Calibration of Photo-Detectors in the Analog Regime by Using Parametric Down-Conversion // Conference on Coherence and Quantum Optics (CQO) 2007 paper: CSuA50.

137. Conforti, M., Baronio, F., Wabnitz, S., Degasperis, A. Parametric Frequency Conversion of Optical Simulton Pulses //Photonic Applications Systems Technologies Conference (PhAST) 2007 paper: JWA67.

138. Ахманов, С. А., Хохлов, P. В. Параметрические усилители и генераторы света // Успехи физических наук. — 1966.- Т. 88. С. 439-458.

139. Zhao, Р. и др. Experimental study on a high conversion efficiency, low threshold, high-repetition-rate periodically poled lithium niobate optical parametric generator //Optics Express, Vol. 14 Issue 16, pp.7224-7229. 2006.

140. Chen, J., Murdoch, S., Leonhardt, R, Harvey, J. Effect of dispersion fluctuations on widely tunable optical parametric amplification in photonic crystal fibers //Optics Express, Vol. 14 Issue 20, pp.9491-9501. 2006.

141. Valtna, H.," Tamosauskas, G., Dubietis, A., Piskarskas, A. High-energy broadband four-wave optical parametric amplification in bulk fused silica //Optics Letters, Vol. 33 Issue 9, pp.971-973. 2008.

142. Tian, Y., Dong, P., Yang, C. Polarization independent wavelength conversion in fibers using incoherent pumps //Optics Express, Vol. 16 Issue 8, pp.5493-5498. 2008.

143. Chen, J. и др. A versatile waveguide source of photon pairs for chip-scale quantum information processing //Optics Express, Vol. 17 Issue 8, pp.67276740. 2009.

144. Кривощеков, Г.В. Изменение длины волны излучения параметрического генератора света с помощью внешнего электрического поля / Г. В. Кривощеков и др. // Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1968. -№ 7. - С. 84-90.

145. Ахманов, С. А. Самофокусировка и дифракция света в нелинейной среде / С. А. Ахманов, А. П. Сухоруков, Р. В. Хохлов // Успехи физических наук. 1967. - Т. 93. - С. 19-31.

146. Алешкевич, В.А. Самофокусировка и дефокусировка коротких световых импульсов в срезах с инерционной нелинейностью / В. А. Алешкевич и др. // Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики.-1971.-Т. 13.-№ 1.-С. 55-58.

147. Дышко, A. JI. Многофокусная структура светового пучка в нелинейной среде / A. JL Дышко, В. Н. Луговой, А. М. Прохоров // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1971. - Т. 61. — № 6. — С. 2305-2318.

148. Захаров, В. Е. О характере особенности и стохатических явлениях при самофокусировке / В. Е. Захаров, В. В. Соболев, В. С. Сынах // Письма в Журнал экспериментальной и теоретической физики. — 1971. — Т. 14. — № 10.-С. 564-568.

149. Остросаблина А.А., Сидоров А.И. Нелинейно-оптические свойства толстых композитных сред с наночастицами диоксида ванадия. I. Самодефокусировка излучения видимого и ближнего ИК диапазона. //Оптический журнал, 2008, Т. 72, №6. с.36- 41.

150. Дышко, A. JI. О самофокусировке интенсивных световых пучков / А. JI. Дышко, В. Н. Луговой, А. М. Прохоров // Успехи физичеких наук. — 1970.-Т. 100.-№3.-С. 517-519.

151. Физическая энциклопедия под ред. А. М. Прохорова. М.: Советская энциклопедия, 1988. - 700 с.

152. Михина, Т. В. Влияние тепловых самовоздействий на протекание когерентных нелинейных оптических процессов / Т. В. Михина, А. П. Сухоруков, И. В. Томов // Журнал прикладной спектроскопии. 1971. - Т. 15.-С. 1001-1004.

153. Горохов, Ю.А. Влияние тепловых самовоздействий на генерацию второй гармоники непрерывного излучения / Ю. А. Горохов и др. // Квантовая электроника. 1974. - Т. 1. — С. 679-683.

154. Сухоруков, А. П. Тепловая самофокусировка световых пучков / А.П. Сухоруков. — В кн.: Нелинейные процессы в оптике. Новосибирск: Наука, 1970.-С. 61-82.

155. Shot Time-Constant Thermal Self-Defocusing of Laser Beams F. W. Dably и др. // IEEE J! Quantum Electronics. 1965. -V. 5. -№ 10. - P. 516-520.

156. Аскарян, Г. А. Тепловой след и самофокусировка мощного луча в среде / Г. А. Аскарян, В. А. Погосян // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1971. - Т. 60. -№ 4. - С. 1295-1299.

157. Бойко, Ю. И. О тепловой самофокусировке лазерного излучения в щелочно-галоидных монокристаллах / Ю. И. Бойко, А. А. Либенсон // ФТТ. 1971. -№ 2. - С. 656-658.

158. Khachatrian, А. М. Some Aspects of Thermal Self-Focusing / A. M. Khachatrian, A. P. Sukhorukov // Opto-Electron. 1971. - V. 3. - № 1. - P. 49-55.

159. Летохов, В. С. Принципы нелинейной лазерной спектроскопии / В. С. Летохов, В. П. Чеботаев. М.: Наука, 1975. - 280 с.

160. Раутиан, С. Г. Нелинейные резонансы в спектрах атомов и молекул / С.Г. Раутиан, Г. И. Смирнов, А. М. Шалагин. Новосибирск: Наука, 1979. -310с.

161. Нелинейная спектроскопия под ред. Бломберген Н. — М.: Мир, 1979. — 586 с.

162. Геллер, Ю. И. Лазерное индуцирование нелинейных резонансов в сплошных спектрах / Ю. И. Геллер, А. К. Попов. — Новосибирск: Наука, 1981.-160 с.

163. Апанасевич, П. А. Некоторые вопросы нелинейной спектроскопии / П.А. Апанасевич. В кн. Квантовая электроника и лазерная спектроскопия. - Минск: Наука и техника, 1974, С. 301-315.

164. Алексеев, А. И. Поляризационные явления нелинейной спектроскопии / А.И. Алексеев // Журнал экспериментальной и теоретической физики. — 1970. Т. 58. -№ 6. - С. 2064-2074.

165. Апанасевич, П. А. К теории двойного оптического резонанса / П. А. Апанасевич, В.-А. Ходовой // Журнал прикладной спектроскопии. 1970. -Т. 12.-№5.-С. 848-860.

166. Раутиан, С. Г. Об эффекте фазовой модуляции при взаимодействии атомной системы с сильным немонохроматическим полем / С. Г. Раутиан, Р. И. Соколовский. В кн.: Нелинейные процессы в оптике. -Новосибирск: Наука, 1970, С. 45-52.

167. Бакланов, Е. В. О резонансном взаимодействии однонаправленных волн в газе / Е. В. Бакланов; В. П. Чеботаев // Журнал экспериментальной и теоретической физики. 1971. - Т. 61. - № 3. - С. 922-929.

168. Попов, А. К. Преобразование частоты лазерного излучения в газообразных нелинейных средах / А.К. Попов // Изв. АНСССР, сер. физич. 1982. т Т. 46. - № 8. - С. 1611-1616.

169. Апанасевич, П. А. Основы теории взаимодействия света с веществом / П.А. Апанасевич. Минск: Наука и техника, 1977. - 602 с.

170. Резонансные взаимодействия света с веществом / В. С. Бутылкин и др.. -М.: Наука, 1977. 300 с.

171. Бахрамов, С. А. Нелинейные резонансные процессы и преобразование частоты в газах / С. А. Бахрамов, Т. X. Тартаковский, П. К. Хабибулаев. — Ташкент: ФАН УССР, 1981. 160 с.

172. New, G. H. С. Optical Third Harmonic generation in Gases / G. H. C. New, J. F. Ward // Phys. Rev. Letters. - 1967. - V. 19. - № 10. - P. 556-559.

173. Ward, J. F. Optical third Harmonic Generation in Gases by a Focused Laser Beam / J. F. Ward, G. H. New // Phys. Review. 1969. - V. 185. - № 4. -P. 57-72.

174. Bey, P. P. Generation of a phase-matched optical third harmonic by introduction of anomalous dispersion into a liquid medium / P. P. Bey, J. F. Giuliani, H. Rabin // Physical Review Letters. 1967. - V. 19. - № 15. - P. 819-821.

175. Bey, P. P. Phase-matched optical harmonic Generation in liquid media employing anomalous dispersion / P. P. Bey, J. F. Giuliani, H. Rabin // IEEE J. Quant. Electronics. 1968. - V. 4. - № 11. - P. 932-939.

176. Chang, R. K. Optical third-harmonic generation in dye solutions / R. K. Chang, L. K. Galbraith // Phys. Review. 1968. - V. 171. - № 3. - P. 993-996.

177. Bey, P. P. Enhanced .Optical third harmonic generation by Coupled Nonlinear Absorption / P. P. Bey, J. F. Giuliani, H. Rabin // IEEE J. Quant. Electronics. 1971. -№ 7. - P. 85-88.

178. Трифонов, E. Д. О генерации третьей гармоники в примесных кристаллах и красителях / Е. Д. Трифонов, А. С. Тропин // Оптика и спектроскопия.'- 1970. Т. 29. - № 2. - С. 407-409.

179. Кулик, С.М. Интерференция бифотонных полей / Кулик С.М. // Автор, дис. д.ф.-м.н.- М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, 2001. 26 с.

180. Желтиков, A.M. Сверхкороткие импульсы и методы нелинейной оптики. -М.: Физматлит, 2006. 296 с.

181. Коростелева, И.А. Нелинейное преобразование широкополосного оптического излучения в двуосных кристаллах класса mm2 / Коростелева И.А. // Автор, дис. к.ф.-м.н. Хабаровск: ДВГУПС, 2000. - 16 с.

182. Илларионов, А.И. Нелинейные преобразования световых волн со сложным волновым фронтом в анизотропных кристаллах / Илларионов А.И.// Автор, дис. д.ф.-м.н. Хабаровск: ДВГУПС, 1997. - 36 с.

183. Строганов, В.И. / Автор, дис. д.ф.-м.н. Новосибирск, 1991, 32 с.

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

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

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

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

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

189. 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.

190. 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.

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

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

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

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

195. Дейнекина, Н.А. Векторные взаимодействия световых волн при преобразовании немонохроматического излучения в нелинейных оптических кристаллах: автореф. дисс. к.ф.-м.н. / Дейнекина Н.А. Хабаровск: ДВГУПС, 1998. 16 с.

196. 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. — N5. - С. 809-814.

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

198. 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.

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

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

201. Lucy, R.F. Infrared of visible parametric up-conversion / R.F. Lucy // Appl. Opt.-1972.-V. 11.-P. 1329-1339.

202. Соловьев В.И., Анисимов И.Ю. Оценка качества выравнивания каналов тепловизионных приемников при использовании метода микросканирования. //Оптический журнал, 2008, Т. 72, №6. 47-50.

203. Лебедев, В.В. Нелинейно-оптическая система преобразования изображения из ИК диапазона в видимый с высоким разрешением при когерентном освещении: автореф. дис.к.ф.-м.н. — Новосибирск, 1975. — 18 с.

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

205. Казак, Н.С. Преобразование нелинейными кристаллами частоты излучения ОКГ на основе органических соединений: автореф. дис. к.ф.-м.н. Минск, 1975. - 16 с.

206. Андреев, Р.Б. Влияние немонохроматичности излучения лазера на генерацию второй оптической гармоники в различных нелинейных средах/ Р.Б. Андреев, В.Д. Волосов // Оптика и спектроскопия. — 1970. Т. 29. —№ 2.-С. 374-380.

207. Колпаков, Ю.Г. Исследование преобразования света в нелинейных кристаллах применительно к ИК спектроскопии и измерению частот: автореф. дис. к.ф.-м.н. — Новосибирск, 1978. — 16 с.

208. Ллойд, Д. Системы тепловидения / Д. Ллойд. М.: Мир, 1978. - 414 с.

209. Вайнер, Б.Г. Матричное тепловидение в физиологии / Б.Г. Вайнер. — Новосибирск: Изд-во Сибирского отделения РАН, 2004. — 96 с.

210. Мельникова, В.П. Клиническое тепловидение / В.П. Мельникова и др. СПб: ГОИ им. С.И. Вавилова, 1999. - 124 с.

211. Курышев, Г.Л. Медицинский тепловизор на основе матричного ФПУ 128x128 для диапазона длин волн 2,8-3,05 мкм / Г.Л. Курышев, A.M. Ковчавцев, Б.Г. Вайнер // Автометрия. 1998. - № 4. - С. 5-12.

212. Иваницкий, Г.Р. Современное матричное тепловидение в медицине / Г.Р.Иваницкий // УФН. 2006. - Т. 176.-№12.-С. 1293-1320.- 225. Иваницкий, Г.Р., Маевский, Е.И. // Биофизика. 2004. - Т. 49. - С. 572.

213. Vainer, В. Focal plane array based infrared thermography in fine physical experiment / B. Vainer // Journal of Physics D: Applied Physics. 2008. - vol. 41. -№ 6. - p. 065102 (12 pp.)

214. Maevsky,'E., Ivanitsky, G. Oxygen-Dependent and Oxygen-Independent Effects of Perftoran. In Yearbook: "Artificial Oxygen Carrier. Its Front Line". (Eds: K.Kobayashi, E.Tsuchida, H.Horinouchi). Springer: 2005, v. 12, p.221-228

215. Иваницкий, Г.Р. Анализ теплового рельефа на теле человека / Г.Р. Иваницкий, A.A. Деев, Е.П. Хижняк, Л.Н. Хижняк // Технологии живых систем. 2007. - №5-6. - С, 78-84.

216. Иваницкий, Г.Р. Временное матричное тепловидение в биомедицине / Г.Р. Иваницкий, A.A. Деев, Е.П. Хижняк, Л.Н. Хижняк // Альманах клинической медицины. Т. XVII, часть II. М: МОНИКИ, 2008. - С. 58-62.

217. Иваницкий, Г.Р. Биологическое значение тепловых узоров на поверхности воды / Иваницкий, Г.Р., Деев A.A., Хижняк Е.П. // В сб: «Проблемы регуляции в биологических системах. Биофизические аспекты» (под ред. А.Б.Рубина) ISBN 5-93072. М: РХД, 2006.

218. Антонов, E.H. Нелинейный преобразователь частоты как инфракрасный спектрометр и приемник / E.H. Антонов, В.Г. Колошников, Д.Н. Никогосян // Оптика и спектроскопия. — 1974. Т. 36. - № 4. - С. 768772.

219. Строганов, В.И. Параметрические процессы в нелинейных кристаллах при взаимодействии волн различной геометрии: автореф. дисс. к. ф.-м. н. / Строганов В.И. Хабаровск: ХабИЖТ, 1985. - 20 с.

220. Строганов, В.И. Аберрационная структура второй гармоники // В.И. Строганов, А.И. Илларионов // Журнал прикладной спектроскопии. — 1981. Т.34.-С. 233-237.

221. Илларионов, А.И. Нелинейное преобразование по частоте сфокусированного гауссова пучка / А.И. Илларионов, О.В. Янчук // Известия вузов. Физика. 2007. - Т. 50. - №12. - С. 14-19.

222. Илларионов, А.И. Влияние астигматизма волнового фронта основного излучения на нелинейное преобразование второй оптической гармоники /

223. A.И. Илларионов, О.В. Янчук, A.A. Старченко // Известия вузов. Физика. — 2008. Т. 51. - №11. - С. 71 -74.

224. Бабин, A.A. Исследование процессов параметрического преобразования изображения в поле частично когерентной накачки / A.A. Бабин, Ю.Н. Беляев,

225. B.М. Форгус, Г.И. Фрейдман / Квантовая электроника. 1976. - Т. 3. - № 1.1. C. 112-124.

226. Chatterjee, U. и др. An Optical Feedback Scheme to Enhance Sum-Frequency Generation //Nonlinear Optics, Quantum Optics. V. 38, № 2, 2008. pp. 29-38.

227. Боднарь, И.Т. Температурные особенности дисперсии в ЬПМЬОз / И.Т. Бондарь // Оптика и спектроскопия. 1997. - Т.83. - №2. - С. 252-254.

228. 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.

229. Кривощеков, Г.В. Векторные нелинейные взаимодействия световых волн в кристаллах LiJ03 и K2S206 / Г.В. Кривощеков, В.И. Самарин, В.И. Строганов // Известия вузов. Физика. 1974. - №8. — С. 65-70.

230. Trupke, Т. Improving solar cell efficiencies by up-con version of sub-band-gap light / T. Trupke, M.A. Green, P. Würfel // Journal of Applied Physics. -2002. -V. 92. №7. - P. 4117-4122.

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

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

233. Romashko, R.V. Adaptive correlation filter based on dynamic reflection hologram formed in photorefractive Bii2TiO20 crystal / R.V. Romashko, Y.N. Kulchin, S.M. Shandarov, Yu.F. Kargin, V.V. Volkov. Optical Review. 2005. -V. 12- №1.- p. 58-60. .

234. Haussuhl, S. /Phys. Stat. Sol. 1968. -V. 29. -№1. -P. 159-162.

235. Влох, О.Г., Величко, И.А., Лазько, Л.А. / Кристаллография. 1975. -Т. 20.-№2.-С. 430-432.

236. Александровский, А.Л., Ахманов, С.А., Дьяков, В.А. / Квантовая электроника. 1985. -Т.2. -№7. - С. 1333-1334.

237. 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.

238. Дмитриев, В.Г. Прикладная нелинейная оптика / В.Г. Дмитриев, В.Л. Тарасов. М.:-Физматлит, 2004. - 512 с.

239. 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. 255 с.

240. Иодат лития. Выращивание кристаллов, их свойства и применение / Под ред. С.В.Богданова. — Новосибирск: Наука, 1980. — 145 с.

241. Голенищев-Кутузов, А. В. Инверсные домены в ниобате лития / А.В, Голенищев-Кутузов, Р.И, Калимуллин // Письма в ЖТФ. 1997. - Т. 23. -№22.-С. 34-38.

242. Leonberger, F.C. Design and development of a high-speed electro-optic AID converter / F.C. Leonberger, C.E. Woodward, D.L. Spears // IEEE Trans. Circuits Syst. 1979. - CAS. 26. - P. 1125-1131.

243. Capper, P. Bulk Crystal Growth of Electronic, Optical and Optoelectronic Materials. / P. Capper. Wiley Series in Materials for Electronic & Optoelectronic Applications. 2005. - 574 p.