Термодиффузионный и термодеформационный механизмы самовоздействия излучения тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

На правах рукописи

ОКИШЕВ КОНСТАНТИН НИКОЛАЕВИЧ

ТЕРМОДИФФУЗИОННЫЙ И ТЕРМОДЕФОРМАЦИОННЫЙ МЕХАНИЗМЫ САМОВОЗДЕЙСТВИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ

01.04.05-Оптика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Хабаровск Издательство ДВГУПС 2006

Работа выполнена на кафедре физики Дальневосточною теударственного университета путей сообщения

Научный руководитель:

кандидат физико-математических наук, доцент Иванов Валерий Иванович

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор Букин Олег Алексеевич,

кандидат физико-математических наук, доцент Авербух Бернард Борисович

Ведущая организация'

Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский НИИ физико-технических измерений» (Дальстандарг)

Защита сосюится 31 мая 2006 I. в 1400 часов на заседании диссертационного Совет ДМ 218.003 01 при Дальневосточном государс(венном универси)е1е путей сообщения по адресу: 680021, Хабаровск, ул. Серышева, 47, ауд. 230.

С диссертацией можно ознакомиться в библио1еке Дальневосточного государственного университета путей сообщения.

У Я

Автореферат разослан о апреля 2006 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета, /

кандида! 1с\нических наук '(¿'¿(ГЯ^^уШебалина Т.1

Л.0О6А

•гсееь

3

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОГЫ Актуальность темы. Самовоздействие излучения, заключающееся, в частности, в образовании ограниченным в поперечном сечении пучком линзы, было одним из первых экспериментально обнаруженных нелинейно-оптических эффектов. Именно эффек!ы самовоздействия определяю! основные черты поведения мощных световых пучков в большинстве материальных сред, включая и активные среды самих лазеров. Поскольку указанные эффекты проявляются в средах с кубичной нелинейностью, то исследование само воздействия излучения является в том числе и методом изучения сред для динамической голографии. Актуальной задачей в этой облааи является поиск перспективных сред с большим коэффициентом нелинейности. Экспериментальное исследование тепловою самовоздействия излучения показало, что нелинейность двухкомпонснтных сред может значительно превышать таковую для гомогенных сред [1-3].

Микроге(ерогснные среды (суспензии, эмульсии) характеризуются наличием целого ряда специфических механизмов нелинейности, которые отсутствуют в твердотельных средах. В частности, к ним относятся концентрационные нелинейности, обусловленные перераспределением компонент двухфазной среды в поле лазерного излучения. При этом концентрационные потоки в среде вызываются тепловым или другим механизмом взаимодействия излучения с веществом. Например, это может бьпь электрострикционный эффект, состоящий в том, что в микрогетерогенной среде с различными показателями преломления компонентов на микрочастицы в электромагнитном поле действуют электрострикцион-ные силы. Нелинейности шкою типа исследовались теоретически и экспериментально в ряде работ [1,2].

Нелинейный отклик микрогетерогенной многокомпонентной среды может быть обусловлен термоиндуцированным механизмом дрейфа частиц в неоднородном температурном поле (термофорез в газах, суспензиях, эффект Соре в жид-кофазных бинарных смесях) [2-4].

Среди механизмов поверхностной нелинейности, использующихся в динамической голографии (и проявляющихся, в частности, при самовоздейс!вии излучения). большую группу составляют механизмы рельефной записи голограмм, основанные, например, на тепловом расширении среды, световом давлении, эффекте Марангони, термоиндуцированных фазовых переходах (плавлении или испарении) [6]. Эффективная запись поверхностных голограмм I ребус I сред с большой нелинейностью, 1ак как накопление нелинейности на толщине образца отсутству-

рос ндциТ>Н;гьнд]Г БИЫИОШСД

С.-Петер5ур| _ОЭ

ет. Это делает актуальным поиск и исследование новых сред и механизмов рельефной нелинейности.

В связи с вышеизложенным исследование термоиндуцированпых механизмов нелинейности в двухкомпонентных средах, пригодных для записи динамических голограмм, представляется важной и интересной задачей.

Целью диссертационной работы являлось исследование гермодиффузиопно-го механизма самовоздействия излучения в бинарных смесях и микроге1еро1ен-ных средах (в которых значителен вклад электрострикционной нелинейности), а также термодеформационной нелинейности в полимерных пленках.

Научная новизна рабо1ы заключается в следующем:

- впервые теоретически проанализировано самовоздействие гауссова пучка излучения в микрогетерогенной жидкофазной среде с учетом термодиффузионного и электрострикционного поюков;

- экспериментально исследован механизм просветления двухкомпонептной жидкофазной среды (водного раствора метилового фиолетового) излучением Не-N6 лазера;

- исследованы термодиффузионный и электрострикпионный вклады в эффективное^ записи динамических тлограмм в двухкомпонентных средах;

- экспериментально исследовано термоиндуцированное самовоздействие гауссова пучка при отражении от зеркальной поверхности тонкой полимерной пленки; предложено использовать данный эффект для компенсации теплового самовоздействия излучения в средах с тепловой нелинейностью.

Практическая ценность рабош состоит в том, что рассмотренные в ней тер-моиндуцированные механизмы нелинейности гетерогенных сред обеспечивают эффективное нелинейное взаимодействие маломощного непрерывного излучения и пригодны для записи динамических голограмм излучением широкого спектрального диапазона. Полученные в работе результаты могут быть использованы при экспериментальном определении кинетических коэффициентов двухкомпонентных сред нелинейно-оптическими методами. В работе предложено использовать термодеформационный механизм нелинейного отражения топкой полимерной пленки для компенсации теплового самовоздействия излучения при записи динамических голограмм в тонкослойных средах с тепловой нелинейностью.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались на:

- Международном оптическом конгрессе «Оптика ХХ1-век» (Санкт-Петербург, 2004),

- XI Joint International Symposium «Atmospheric and Ocean Optics. Atmospheric Physics» (Tomsk, 2004).

- IV Азиатско-тихоокеанской конференции «Фундаментальные проблемы оп-то- и микроэлскфоники» (Хабаровск, 2004),

- XII Международном симпозиуме «Оптика атмосферы и океана» (Томск, 2005),

- Международном симпозиуме (Третьи Самсоновские чтения) «Принципы и процессы создания неорганических материалов» (Хабаровск, 2006).

Структура и объем работы. Диссертационная pa6oia состоит и 5 введения, четырех глав, заключения и списка литературы.

Общий объем работы составляет 112 страниц, включая 28 рисунков и библиографию из 127 наименований.

ОСНОВНЫЕ ЗАЩИЩАЕМЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. Концентрационный механизм само- и дефокусировки 1ауссова пучка в жид-кофазной микрогетерогенной среде обусловлен термодиффузиониым и электро-стрикционным эффектами, вклады которых могут быть сравнимы по величине.

2. Просветление двухкомпонентной жидкофазной среды (водною раствора метилово! о фиолетового) излучением He-Ne лазера обусловлено термодиффузионным эффектом, который можег быть использован для эффективной записи амплитудных динамических голо! рамм.

3. Термоиндуцированное образование рельефа на отражающей поверхности тонкой полимерной гиенки является эффективным механизмом компенсации тепловой линзы в средах с тепловой нелинейностью.

Содержание работы

Во введении обосновывается актуальность темы, формулируются цели и задачи исследования, отражается новизна и практическая ценность полученных результатов, приводятся защищаемые положения.

В первой 1лаве дается краткий обзор исследований термодиффузионной и рельефной нелинейностей.

Во второй главе рассмотрены концентрационные механизмы самовоздействия излучения в двухкомпонентных средах.

В п.2.1 теоретически рассмотрен нелинейно-оптический эффект самовоздействия гауссова пучка в микрогетерогенной среде с учетом элекфосгрикционной и термодиффузионной нелинейностей. Особенность данной задачи состоит в том,

что концентрационный и тепловой поюки в среде термодинамически переметаны (в приближении линейной неравновесной термодинамики потоки J¡ связаны

линейно с термодинамическими силами X] : J, = ^ 1.цXJ , i де L,¡ - постоянные ки-

/-1

нетичсские коэффициенты [7]):

./^-/^gradr-Z^gradr, (1)

-D2¡gmdT- DHgradC. (2)

Здесь введены следующие обозначения: Т- температура среды, J¡ и ,/2 тепловой и концентрационный потоки соответственно,

Du = ¿и IT2 - 1п8{цТ'')1дГ Dn =-1пТ'\дц13С)

? i

Du=Ln!T2 -L^pT'^lffT Dv = -1г1Т~Ндц1дС)

i

ц- химический потенциал дисперсных частиц.

Рассмогретта модель гетерогенной среды, состоящей из частиц дисперсной фазы с концентрацией С и дисперсионной среды с коэффициентами поглощения а12-а. Изменение концентрации дисперсных чаешц находим, решая систему балансных уравнений для концентрации частиц и теплового поюка:

сррсЛ ¡á = -div./, + a/(1exp(-rJ/со2), (3)

dCld = -d\v(J2 +J}), (4)

где, cp, p - удельные теплоемкости и плотность среды, J, =^grad/- электро-стрикционный поток (у = (2хрЬten)), % , b - поляризуемость и подвижность микрочастицы соответственно, с - скорость света, п - показатель преломления среды). Для малой толщины слоя среды J (ad«]), температуру и концентрацию частиц можно считать постоянной по глубине среды, тогда задача характеризуется цилиндрической симметрией.

В установившемся режиме получено выражение для концентрации частиц и распределения температуры в цилиндрической кювете радиуса R (пространственное изменение концентрации фаз предполагаем малыми -(&С'С0) « 1): C = CU+ yCaIaD'jDi, {ехр(- г2/а2) - a>2R~2( 1 - ехр(- R2/а2))}-

« ("51

-Í.D-'D^aoj'C^-iyUr2/а)2)"-(R21оГ)1}'Ш\ ' К) i-1

Т=Та +yinCüDnDj{exр( R2 /<о2)-ехpf/-2/а/)}+

+ [(г2/ú/f -(R2 lco2f}im ' (6)

где С„~ средняя концентрация частиц, О, ~(ОиОи -Д2£>21) и использовано граничное условие Г(т = т„. Полученное выражение позволяет рассчитать параметры гауссова пучка после прохождения слоя среды (в приближении слабой фазовой модуляции). В частнос1и, в параксиальном приближении, разлагая (5), имеем для показателя преломления среды п (па- средний показатель преломления в отсутствии излучения):

я«», + /и(>0пСо(1 - г2 ¡со1)-£2|аг2)(с>«/¿>0/4/5,,. (7)

Для фокуса тонкой линзы Г, образующейся в слое среды толщиной с!. получаем: Г'1 ~сИа(уОиС„ + Оиа)(о-\дп1дСМАО{1. (8)

Из полученных результатов можно сделать следующие выводы. Во-первых, в микрогетерогенной среде, состоящей даже из прозрачных (а|2 = 0) компонент при наличии ненулевых коэффициентов (021,£>|2) электросфикционные потоки вызывают модуляцию температуры (6) и, соответственно, тепловые эффекты самовоздействия излучения (например, тепловое расширение), которые могут маскировать электрострикционный отклик. Во-вторых, пространственную модуляцию температуры среды необходимо учитывать при исследовании электрострик-ционной нелинейности в критических микроэмульсиях вблизи точки фазового перехода, где кинетические коэффициенты среды сильно зависят 01 температуры. В-третьих, электрострикционный и термодиффузионный отклики среды могут как усиливать, так и ослаблять друг друга в зависимости от знака коэффициент термодиффузии. Полученные выражения позволяют также рассчитав кинетические характеристики микрогетерогенной среды из экспериментальных данных о параметрах самонаведенной тепловой линзы [4].

Модуляция концентрации частиц может приводить не только к изменению показателя преломления среды, но и коэффициента поглощения. В п.2.2 теоретически проанализирован термодиффузионный механизм самонаведенного просветления (поглощения) двухкомпонен гной среды в тонкослойной кювете гауссовым пучком.

Рассмотрена модель двухкомпонентной жидкофазной среды, коэффициент поглощения которой а определяется концентрацией С только одного компонента (а-/ЗС, где [! - (<■"'«/,.) - постоянный коэффициент). В случае малых толщин слоя среды ¿/ и окна кюиеп,! 1 (с/,1« со) можно пренебречь радиальным (вдоль г) тепловым потоком, пол)чаем одномерную тепловую задачу. Для температуры

среды в центре кюветы с граничными условиями, соответствующими конвективному теплообмену на границе раздела окно кюветы - воздух J{±L) - yr(T(L) - Тр), получено следующее выражение

7(0) -Т, +adla(LXn 1 +dXc ' П + Гг" )схРЬ/-? 1с»1), (9)

Для толщин слоя d« L можем пренебречь изменением 1емпера1уры среды по толщине кювеш и Припять ее равной Т(0). 1огда для с1ационариого значения концентрации имеем:

С' =- С'„( 1 + co2R-? Infi + Fl„ exp(-R1 /&>2))Г'(1 + Fl, exp(~r2/со7))'1.

где F = ßd(Lx<i [ + /2 + y-t ')£>21Dn4 , Q - начальная концентрация час!иц, R - радиус цилиндрической кюветы. ZmXc ~ коэффициенты тeпJloпpoвoднocти материала окон кюветы и двухкомпонешной среды соответственно. у,,Т - коэффициент конвективного теплообмена и температура внешней среды.

Полученные выражения позволяют рассчитать кинешческие характеристики бинарной смеси из экспериментальных данных о параметрах самонаведенного просветления (или поглощения - в зависимости от знака коэффициента Л21).

В эксперименте в качестве двухкомпонентной среды использовался водный раствор метилового фиолетового. 1олщина слоя среды сошавляла 30 мкм, с!енок кюветы - 160 мкм. Излучение гелий-неоновою лазера мощностью 60 мВт с радиусом пучка 1,8 мм (на полувысоте по интенсивности) направлялось на горизонтальную кювету. Динамика пространственного распределения 1емпературы контролировалась термографом «IRTIS 2000».

Температура в центре освещаемой области в течении 3 минут возрастала от комнатой (21°С) до 51°С, а зашм начинала медленно снижаться до 48°С. При времени зкепозиции 1 час в результате герми-диффузии красшеля из нагретой области в кювете образовывалась просветленная область с размером около 6 мм. Изображение просветленного участка кюветы приведено на рис 1. Контраст изображения увеличен. На рис.2а показана термограмма среды. На Рис I Фотография Области Рис- 26 »оказан характерный спад 1смпературы в просветления центре пучка, связанный с просветлением среды.

10 20 30 40 30 «О I МИН

Рис 2 Термограмма области просветления - (а) Зависимость температуры среды в центре пучка от времени - (б)

На рис. 3 приведен профиль температуры среды в области просветления. Размер пятна на уровне 35°С составил 7 мм. Характерное диффузионное время релаксации около Ю5с.

ТОЛ

. с»

53-68 47.09 ЧВ-ЬВ 34.07 27.56 31.05

-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 Г, ММ Рис 3 Профиль температуры среды в области мросвеыения

Основные экспериментальные закономерности хорошо согласуются с приведенной выше теоретической моделью термодиффузионного механизма просветления среды.

В 3-й главе рассмотрены термоиндуцированные механизмы записи динамических голограмм в двухкомпоненшых средах.

В п.3.1 теоретически проанализирован механизм концентрационного кубичного нелинейного отклика двухфазной микрогетерогенной среды при наличии элек-трострикционно! о и термодиффузионного вкладов.

Аналогично п.2.1 рассмотрена гетерогенная среда, состоящая из частиц дисперсной фазы с концентрацией С и жидкофазной дисперсионной среды (коэффициенты по! лощения фаз положим равными (а, 2 = а)).

Считая задачу одномерной, решение уравнений (3) ищем в виде:

С(х,/) = С0 +С1Бт(Кх), (10а)

Т(х,1) = Т0 + Тт (/) + Т{8'т{Кх). (106)

Здесь С0 и Т(] - средние значения концентрации частиц и температуры среды, Г„,0) = а/0гг~'р. Амплитуды тепловой и концентрационной решеток предполагаем малыми- (С, /С0)<< 1,(7^ /Г0)«1. Решение системы (10):

С. = + 4'Л- Л,)ехр(Л/) + В2(Р} - 4,)схр(Л/)], (11)

где Р] 2 = 0.5[ЫМ + А22)± {(Аи + Аи)2 - 4 А,,}"2],

А,1=(АпА22 -АаА2,)> с1 =(£?(Л]-^0Ап)А;', А„ -~ВцК21(срр), Ап = (Г/0 - 012К2)/(с11р),

Ап =-ЭпКг, А22 = -ВпК2, & =а1„1{срр).

Константы я, и Вг находим, используя начальные условия:

в, ={-с;о„к21срР+т;{Рг + опк2 / с рР)\Р,-Р,у. (12)

в1={с[опк11срр-т;{р, +опк21срР%Р^р1У. пз)

Для частиц с радиусом, мною меньшим длины волны излучения Л показатель преломления среды пропорционален конценфации частиц:

и = и, (1 + ф8), (14)

гдед = (п2 - и,)/я,; п,,п2 - показатели преломления вещества дисперсионной среды и дисперсной фазы соответственно, Ф = (4/3)яг3С - объемная доля дисперсной среды {Ф<*-\),г - радиус микрочастиц. Тогда эффективный параметр кубичной нелинейности среды п2'г = / 61):

и/ =(МУ)шъп^{а01,К 2 -?£>,,)£>/'. (15)

Как видно из (15), оба механизма могут или усиливать либо ослаблять дру! друга в зависимости от знаков коэффициента термодиффузии и поляризуемости дисперсных частиц. Проведенный анализ демонстрирует зависимость динамики

голографических решеток 01 вкладов обоих механизмов нелинейноши, что можно использовать при интерпретации результатов нелинейно-оптических экспериментов в двухфазных средах [4].

В п.3.2 рассмотрен гермодиффузионный механизм записи амплитудных динамических голограмм в бинарной смеси. Аналогично п 2.2, предполагается, что коэффициент поглощения смеси целиком определяется одним компонентом с концентрацией С (« = = Распределение интенсивности падающего

излучения в плоскости слоя, определяющее эффективность динамической голограммы, имеет вид / =(/„ + /,Л'/я/Ос). где7, =2(/0/5)1'2, /0 и /4 - интенсивности записывающих голограмму опорной и сигнальной волн соответственно (/„ » /,),А = 2яйГ"' - период интерференционной картины. Для амплитуды концентрационной решетки получено следующее выражение:

С, =Л21ЙЛ' -Л0-\Ву{р1 -Ап)ехр(р11) + В2(р1 -Аи)ехр(р21)], (16) где , = 1/2[(/4п + А22) ± {(Аи + А22)2 - 4[Д,}"2], (17)

А,/ = (АпА22 — А12А21).

Константы В) и В2 находим, используя начальные условия (С,(0) = 0, Г,(0) = 0):

В1-А22д„А-1[\ + (р1-А11А22-,)(р1-р2Г,1 (18)

+ (19)

15 установившемся режиме (Г»р\ г"') для амплитуды концентрационной и тепловой решеток имеем:

С-'ь -/?/„£>„)-', (20)

Т.^а^й^К2 Д,-Д„/)21)1, (21)

где О,, -(Рп02г /)2Ог ). Дифракционная эффективность ?/ для амплитудной голограммы при малой амплитуде просгранс!венной модуляции коэффициента поглощения ах(а, <<а0):

г, = МДОД, -/?/„/>,, )"2 • (22)

Основные отличительные особенность данного типа нелинейности - резкое возрастание (для £>2)>0) коэффициента нелинейности вблизи пороговой интенсивности опорной волны, а также зависимость времени записи юлограммы от интенсивности опорной волны.

В 4-й главе исследована рельефная поверхностная нелинейное 1ь, которая возникает за счет деформации гонкой пленки. В экспериментах использовалась полимерная пленка толщиной 80 мкм. с коэффициентом зеркального отражения вблизи нормального угла падения 6% и коэффициентом пропускания света около 0.25%. В результате самовоздействия падающего па пленку излучения гелий-неонового лазера (мощность - 60 мВт, Х=633 нм, диаметр пучка - 4 мм), в течении нескольких секунд на поверхности пленки возникала область с выпуклой отражающей поверхностью, радиус кривизны которой соответствует фокусному расстоянию 10-12 см. Максимальная высота рельефа, по проведенным оценкам, достигала 30 мкм, что значительно превышает величины, соответстуюшие рельефному механизму нелинейности, обусловленному тепловым расширением среды. Распределение температуры поверхности пленки регистрировалось с помощью термографа ИРТИС-2000. Распределение температуры поверхности в центральном сечении показано на рис. 4. График зависимости температуры центральной точки от времени при воздействии импульса света длительностью около 40 секунд показан на рис. 5.

1С

70 г

т,с

71

53т 3<51

19-

Ж-

&

III

1 2 3 4 5 мм

Рис 4 Распределение температуры вдоль поверхности пленки

10 30 50 <, с

Рис 5 Зависимость температуры пленки в центре пучка от времени

Для анализа явления предложена одномерная модель деформированной поверхности без учета напряжений, в которой тепловое расширение приводит к деформации области радиуса К с кривизной равного радиуса г. В таком случае деформацию пленки можно аппроксимировать следующим выражением:

г«^^19ат5Гт, (23)

где г - радиус кривизны поверхности пленки в центре пучка, Я - эффективный радиус деформирующегося участка, а, материала, (о - радиус гауссова пучка.

коэффициент линейного расширения

Отношение эффективного радиуса деформированного учас!ка к радиусу сечения пучка для полученных экспериментальных данных:

= г2а,£Г)/«2 . (24)

Для <УГ=41°К, а,= 7'10 5К"1, ш = 0,002 м, г = 0,055 м получим: Я/<д = 1,4, что находится в согласии с экспериментом, и показывает, что радиус деформированного участка должен быть несколько больше радиуса сечения пучка.

* Параметр рельефной нелинейности Д, = (ок/д!) можно аппроксимировать

следующим выражением :

Д=!(1 -г/)гат/срР1}а\ (25)

г = ¿„^/7//",, (26)

где т- время тепловой релаксации решетки, г1 - коэффииент френелевского отражения, у1 - коэффициент теплоотдачи.

Значительная эффективность рассмотренною механизма нелинейности делает его перспективным для компенсации самовоздействия излучения в тонкослойных средах при записи динамических голот рамм в трехволновой схеме.

Основные результаты работы.

1. Теоретически исследовано самовоздействие гауссовою пучка излучения в микрогетерогенной жидкофазной среде с учетом термодиффузионного и электро-стрикционного потоков. Показано, чхо в микрогетерогенной среде состоящей даже из прозрачных компонент электрострикционный поток вызывает модуляцию температуры и, соответственно, тепловые эффекты самовоздействия излучения (например, тепловое расширение). Электрострикционный и гермодиффузионный отклики среды мотуг как усиливать гак и ослаблять друг друга в зависимости от знака коэффициента термодиффузии.

2. Проанализирован термодиффузионный механизм просветления двухком-понентной среды с различающимися коэффициентами поглощения компонент.

3. Экспериментально исследовано термодиффузионное просветление двух-компонентной жидкофазной среды (водного раствора метилового фиолетового) излучением Не-Ые лазера.

4. Теоретически исследована эффективность и динамика.записи амплитудных и фазовых голограмм в двухкомпонентных средах с термодиффузией и электро-стрикцией. Показано, что для амплитудных юлограмм при положительном коэффициенте термодиффузии поглощающего компонента возможно значительное

возрастание коэффициента нелинейности вблизи пороговой интенсивности опорной волны.

5. Экспериментально исследовано термоиндуцированное самовоздействие гауссова пучка при отражении от зеркальной поверхности полимерной пленки. Показано, чю термодеформационный механизм нелинейного отражения можно эффективно использовать для компенсации теплового самовоэдействия излучения при записи динамических голограмм в тонкослойных средах с тепловой нелинейностью.

Список цитируемой литературы

1. Freysz Е., Claeys W., Ducasse Д., Pouligny В. Dynamic gratings induccd by electrostrictive compression of critical microemulsions // IEEE J. of Quant. Electr. 1986. V.22.N8. P.1258-1262.

2. Giglio M., Vendramini A. Thermal lens effect in a binary liquid mixture: A new ef-iect//Appl. Phys. Lett. 1974. Vol. 25. N.10. P.555-557.

3. Ivanov V.I., Karpets Yu.M. Thermocapillary mechanism of laser beam self-action in two component medium//Proceedings of SPIE.2000.Vol. 4341, P. 210-217.

4. Vicary L. Pump-probe detection of optical nonlinearity in water-in-oil microemulsion // Philosoph. Mag.B. 2002. Vol. 82. No 4. P.447-452.

5. Leppla C., Wiegand S. Investigation of the Sorct effect in binary liquid mixtures by thermal-diffusion-forced Rayleight scattering //Philosoph. Mag., 2003. Vol. 83. No 17-18. P. 1989-1999.

6. Зельдович Б.Я., Пилипецкий Н.Ф., Шкунов В.В. Обращение волнового фронта//М.:Наука, 1985. 240 с.

7. Де Гроот С., Мазур П. Неравновесная термодинамика//М.:Мир, 1964. 456 с.

Список основных публикаций

1. Иванов В. И, Окишев К. Н., Ливашвили А. И. Самонаведеппая линза в бинарной жидкофазной смеси// Оптика конденсированных сред: Сб. научи, тр. /под. ред. В.И. Строганова.- Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2004. С. 10-11.

2. Иванов В.И., Окишев К.Н., Костенко М.И. Термоиндуцированные механизмы рельефной записи динамических голограмм// Ошика конденсированных сред: Сб. научн. тр. / под. ред. В.И. Строганова.- Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2004. С. 89-93.

3. Ivanov V.I., Okishev K.N., Karpets Yu.M., Livashvily A.I., Self-action of the Gaussian beam in the microgeterogeneous medium// XI Joint International Symposium "Atmospheric and Ocean Optics. Atmospheric Physics", Tomsk: Inst, of Atmospheric Optics SB RAS, 2004. P.114-115.

4. Ivanov V. I., Okishev K. N., Kaipets Y. M., Livashvily A. I., Dynamic holograms m microgeterogeneous liquid-phase media // Fundamental problems of Opto- and Microelectronics/ Proceedings of IV Asia-Pacific Conferens/ Khabarovsk, Russia, 2004.

> P. 139-141.

5. Ivanov V.I, Okishev K.N., Kliment'ev S.V., Krivenky I.S. Thermo-deformation self-action of light under reflection from elastic film //Fundamental problems of Opto-and Microelectronics/ Proceedings of IV Asia-Pacific Conferens /Khabarovsk, Russia, 2004. P. 136-138.

6. Иванов В.И., Окишев K.H., Ливашвили А.И. Термодеформационное самовоздействие света при офажении от упругой пленки// Оптика конденсированных сред: Сб. научн. тр. /Под. ред. В.И. Строганова.- Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2004. С. 17-18.

7. Иванов В. И., Окишев К. П., Климентьев С. В. Гермодеформационный механизм поверхностной нелинейное!и// Международный оптический конгресс «Оптика-XXI век» /Сб трудов конференции «Фундаментальные проблемы оптики», 18-21 оюября 2004 г., СПб, 2004. С. 287.

8. Кафе1з Yu.M., Okishev K.N., Livashvily A.I., Ivanov V.I. Self-action of the Gaussian beam in the microgeterogeneous medium //Proceedings of SPIE, Vol. 4341,

2004. P. 210-217.

9. Иванов В И., Окишев К.П., Карпец Ю.М., Ливашвили А И. Самовоздейст-* вие гауссова пучка в жидкофазной микрогетерогенной среде// Известия Томского

политехнического универеюоа, 2005,-т. 308, N5. С.23-24.

10. Иванов В.И., Окишев К.Н., Карпец Ю.М., Ливашвили А.И. Нерезонансные механизмы кубичной нелинейности в микрогетерогенных средах //Тез. докл. XII Международного симпозиума «Оптика атмосферы и океана" / Под ред. М.В. Панченко, Г.П. Коханенко. - Томск: Институт оптики атмосферы СО РАН,

2005. С. 87.

11. Иванов В.И., Окишев К.Н Амплитудные динамические голограммы в бинарной смеси// Оптика. Сборник научных трудов. / Под ред. В.И. Сфоганова. -Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2006. С. 13-16.

12. Иванов В.И., Окишев К.Н. Термодиффузионный механизм самопросве!-ления двухкомпонентной среды гауссовым пучком// Оптика. Сборник научных

£00 6А №1 00 86 /с?оеб

трудов. / Под ред. В.И. Строганова. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2006. С. 43-45.

13. Иванов В .И., Окишев К.Н., Ливашвили А.И. Термодиффузионный механизм просветления двухкомпонентной среды гауссовым пучком// Ма(ериалы межд. симпоз. "Принципы и процессы создания неорганических материалов" (Третьи Самсоновские чтения), Хабаровск 12-15 апр. 2006 г. - Хабаровск: Изд-во Тихоокеанского гос. ун-та, 2006. С. 325-326.

ОКИШЕВ КОНСТАНТИН НИКОЛАЕВИЧ

ТЕРМОДИФФУЗИОННЫЙ И ТЕРМОДЕФОРМАЦИОННЫЙ МЕХАНИЗМЫ САМОВОЗДЕЙСТВИЯ ИЗЛУЧЕНИЯ

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

ИД №05247 от 2 07 2001 г Сдано в набор 26 04 2006 Подписано в печать 26 04 2006 Формат 60x84'/|f Бумага гип Sv2 Гарнитура Times New Roman Печать плоская Уст изд л 06 Уел печ л 1,0 Зак 163 Тираж 100 экз

Издательство ДВГУПС 680021 г Хабаровск, ул Серышева, 47

Введение

глава 1. термоиндуцированные механизмы самовоздействия излучения ;

1.1 .Тепловая дефокусировка лазерного пучка

1.2.Тепловая линза в бинарной смеси

1.3.Динамические голограммы в двухкомпонентных средах

1.3.1. Эффективность записи динамических голограмм

1.3.2. Термодиффузионное вынужденное рэлеевское рассеяние

1.4.Термоиндуцированные решетки в расслаивающихся растворах

1.5.Термоиндуцированные механизмы модуляции рельефа

1.5.1. Тепловое расширение среды'

1.5.2. Термокапиллярный механизм модуляции рельефа

1.5.3. Термоиндуцированный фазовый переход

глава 2. концентрационные механизмы самовоздействия излучения в двухкомпонентных средах

2.1. Термодиффузионный механизм самовоздействия излучения в двухкомпонентной среде

2.2. Самовоздействие излучение в микрогетерогенной среде

2.2.1. Концентрационная электрострикционная нелинейность

2.2.2. Термодиффузионная и электрострикционная нелинейности

2.3. Просветление двухкомпонентной среды гауссовым пучком

2.4. Экспериментальное исследование просветления двухкомпонентной среды

глава 3. динамические голограммы в двухкомпонентных средах

3.1. Термодиффузионный механизм записи динамических голограмм в бинарной смеси

3.2. Динамические голограммы в микрогетерогенной среде с электрострикционной нелинейностью

3.3. Амплитудные динамические голограммы в бинарной смеси

3.4. Динамические голограммы в тонкослойной двухкомпонентной среде;

глава 4. термодеформационное самовоздействие света при отражении от полимерной пленки

4.1. Экспериментальное исследование термодеформационного самовоздействия

4.2. Модель термодеформационного механизма

Среди нелинейных оптических эффектов, интенсивно исследуемых уже несколько десятков лет, особое место занимают эффекты самовоздействия мощных световых волн [1-5]. Эффекты самовоздействия связаны с зависимостью комплексной диэлектрической проницаемости от интенсивности распространяющейся волны. Появление указанной зависимости может быть связано с разнообразными физическими причинами: электрострикцией (которая в световом поле приводит к увеличению плотности, а следовательно, и показателя преломления среды), ориентационной нелинейностью в жидкостях с анизотропно поляризующимися молекулами, различными электронными и резонансными нелинейностями. Универсальной причиной самовоздействия излучения является нагрев и соответствующее уменьшение плотности среды.

В общем случае любой механизм самовоздействия излучения (изменения действительной части диэлектрической проницаемости среды) обусловлен наличием кубичной нелинейности среды, которая позволяет записывать в таких средах динамические голограммы [6-8]. Поэтому исследование самовоздействия излучения одновременно является эффективном методом изучения нелинейностей и сред, использующихся в динамической голографии.

Эффекты и механизмы самовоздействия лазерного излучения в однокомпонентных гомогенных средах достаточно хорошо изучены [1-5]. Многокомпонентные среды (жидкофазные смеси, суспензии, эмульсии) характеризуются наличием целого ряда специфических механизмов нелинейности, которые отсутствуют в однокомпонентных средах. В частности, к ним относятся концентрационные нелинейности, обусловленные перераспределением компонент двухфазной среды в поле лазерного излучения. При этом концентрационные потоки в среде могут вызываться различными механизмами взаимодействия излучения с веществом. Например, это может быть электрострикционный эффект, состоящий в том, что в микрогетерогенной среде с различными показателями преломления компонентов на микрочастицы в электромагнитном поле действуют электрострикционные силы. Указанная нелинейность исследовалась теоретически и экспериментально в ряде работ [9-12].

Нелинейный отклик многокомпонентной среды может быть обусловлен термоиндуцированным механизмом дрейфа частиц в неоднородном температурном поле (термофорез в газах, суспензиях, эффект Соре в жидкофазных бинарных смесях) [13-20]. При этом термоиндуцированная нелинейность жидкофазной двухкомпонентной среды, как показано экспериментально в работах [21-22], может значительно превышать таковую для гомогенных сред. Однако термодиффузионный эффект, привлекающийся для описания этих экспериментов, малоизучен. В отличие от газовых смесей, полноценная теория этого эффекта в жидких средах отсутствует. Имеющиеся экспериментальные результаты демонстрируют сложный характер зависимости термодиффузионных коэффициентов от состава среды, концентрации компонент, экспериментальных условий наблюдения эффекта.

В связи с этим исследование термоиндуцированных механизмов нелинейности в двухкомпонентных средах, пригодных в том числе для записи динамических голограмм, представляется важной и интересной задачей.

Среди механизмов нелинейности, использующихся в динамической голографии (и проявляющихся, в частности, при самовоздействии излучения), большую группу составляют механизмы рельефной записи голограмм, основанные, например, на тепловом расширении среды [23], световом давлении [24], эффекте Марангони [25-28], термоиндуцированных фазовых переходах (плавлении или испарении) [29-30]. Эффективная запись поверхностных голограмм требует сред с большой нелинейностью, так как накопление нелинейности на толщине образца отсутствует. Это делает актуальным поиск и исследование новых сред и механизмов модуляции рельефа границы раздела сред.

Целью диссертационной работы являлось исследование термодиффузионного механизма нелинейности в бинарных смесях и микрогетерогенных средах (в которых значителен вклад электрострикционной нелинейности), а также термодеформационной нелинейности в тонких полимерных пленках.

Научная новизна работы заключается в следующем: впервые теоретически проанализировано самовоздействие гауссова пучка излучения в микрогетерогенной жидкофазной среде с учетом термодиффузионного и электрострикционного потоков; экспериментально исследован механизм просветления двухкомпонентной жидкофазной среды (водного раствора метилового фиолетового) излучением Не-Ые лазера; исследованы термодиффузионный и электрострикционный вклады в эффективность записи динамических голограмм в двухкомпонентных средах; экспериментально исследовано термоиндуцированное самовоздействие гауссова пучка при отражении от зеркальной поверхности тонкой полимерной пленки; предложено использовать данный эффект для компенсации теплового самовоздействия излучения при записи динамических голограмм в тонкослойных средах с тепловой нелинейностью.

Практическая ценность работы состоит в том, что рассмотренные в ней термоиндуцированные механизмы нелинейности гетерогенных сред обеспечивают эффективное нелинейное взаимодействие маломощного непрерывного излучения и пригодны для записи динамических голограмм излучением широкого спектрального диапазона. Полученные в работе результаты могут быть использованы при экспериментальном определении кинетических коэффициентов двухкомпонентных сред нелинейно-оптическими методами. В работе предложено использовать термодеформационный механизм нелинейного отражения тонкой полимерной пленки для компенсации теплового самовоздействия излучения при записи динамических голограмм в тонкослойных средах с тепловой нелинейностью.

Апробация работы. Основные результаты диссертации опубликованы в работах [115-127] и докладывались на:

Международном оптическом конгрессе «Оптика XXI-век» (Санкт-Петербург, 2004),

XI Joint International Symposium "Atmospheric and Ocean Optics. Atmospheric Physics" (Tomsk, 2004),

IV Азиатско-тихоокеанской конференции «Фундаментальные проблемы опто- и микроэлектроники» (Хабаровск, 2004),

XII Международном симпозиуме "Оптика атмосферы и океана" (Томск, 2005),

International Conference on Coherent and Nonlinear Optics «ICONO/LAT 2005» ( St. Petersburg, 2005),

Международном симпозиуме (Третьи

Самсоновские чтения) «Принципы и процессы создания неорганических материалов» (Хабаровск, 2006).

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

Заключение

В заключении приведены основные результаты работы.

• Теоретически исследована самонаведенная линза гауссовым пучком излучения в микрогетерогенной среде с учетом термодиффузионного и электрострикционно-го потоков.

• Исследован термодиффузионный механизм самопросветления двухкомпонентной среды с различающимися коэффициентами поглощения.

• Экспериментально исследован механизм просветления двухкомпонентной жидкофазной среды (водной раствор метилового фиолетового) излучением Не-Ые лазера.

• Теоретически исследована эффективность и динамика записи амплитудных и фазовых голограмм в двухком-понентных средах с термодиффузией и электрострик-цией.

• Экспериментально исследовано термоиндуцирован-ное самовоздействие гауссова пучка при отражении от зеркальной поверхности тонкой полимерной пленки.

Показано, что термодеформационный механизм нелинейного отражения тонкой упругой пленки можно эффективно использовать для компенсации теплового самовоздействия излучения при записи динамических голограмм в тонкослойных средах с тепловой нелинейностью. N X

1. Ахманов С.А., Сухорукое А.П., Хохлов Р.В. Самофокусировка и дифракция света в нелинейной среде//Успехи физических наук. 1967 . - том 93, вып. 1.-С. 19-70.

2. Ахманов С.А., Выслоух В.В., Чиркин А.С. Оптика фемтосекундных мпульсов. М.: Мир, 1988. 346 С.

3. Шен И.Р. Принципы нелинейной оптики. М.: Наука, 1989.402 С.

4. Новые физические принципы оптической обработки информации /Под ред. С.А.' Ахманова и М.А. Воронцова. М.: Наука, гл. ред. физ.-мат. лит., 1990.-400 С.

5. Ахманов С.А. Никитин С.Ю. Физическая оптика -М.: Изд-во Московского университета, 1998.-656 с.

6. Винецкий В.Л., Кухтарев Н.В., Одулов С.Г., Соскин М.С. Динамическая самодифракция когерентных световых пучков//УФН- 1979.-т. 129.-С. 113-140.

7. Gower M.G. The physics of phase conjugate mirrors // Progress in quantum electronics. 1984. - v.9. - p.100 - 147.

8. Зельдович Б.Я., Пилипецкий К.Ф., Шкунов В.В. Обращение волнового фронта. М.:Наука.Гл.ред.физ.-мат.лит., 1985. -240 с.

9. Ashkin A., Dziedzic J.M., Bjorkholm J.E., Steven Chu. Observation of a single-beam gradient force optical trap for dielectric particles // Optics Letters.- 1986.- V.11. N5. -P.288-290.

10. Palmer A.J. Nonlinear optics in aerosols // Opt. Lett. -1980. -V.5. P.54-55.

11. Smith P.W., Maloney P.J., Ashkin A. Use a liquid suspension of dielectric spheres as an artificial Kerr meduim // Opt. Lett. 1982. V.7. - P.347-349.

12. Smith P.W., Ashkin A., Bjorkholm J.E., Eilenberges P.J. Studies of self-focusing bistable devices using liguidsuspensions of dielectric particles // Opt. Lett.- 1984,- V.9.-N4.- P.131-135.

13. Иванов E.B., Коровин В.Я., Седунов Ю.С. Движение оптически плотных капель жидкости в поле лазерного излучения // Квантовая электроника. 1977. - Т.4. -N9. -С. 1873-1875.

14. Bloisi F. Soret effect in periodic forced Rayleigh scattering//Opt. Comms. 1988. V.68. No.2. P.87-90.

15. Зуев E.B., Землянов A.A., Копытин Ю.Д. Мощное лазерное излучение в атмосферном аэрозоле. Новосибирск, 1984, 223 с.

16. Суходольский А.Т. Светокапиллярные явления // Изв. АН СССР.сер.физ. -1986. -Т.50. С.1095-1104.

17. Бергер Н.К., Иванов В.И., Суходольский А.Т. О применении капиллярного термофореза в. динамической голографии // Кратк. сообщ. по физике. М.: ФИАН СССР, 1988.-N10.-С.11-14.

18. Щукин Е.Р., Яламов Ю.И., Попов О.А. Термофоретическое и фотофоретическое движение нагретой капли в вязкой неизотермической жидкости // ДАН СССР. 1987.- Т.297. -С.91-99.

19. Щукин Е.Р., Карева Н.Н., Яламов Ю.И., Шулеманова З.Л. Термофоретический перенос в двухкомпонентных газах умеренно крупных сферических и цилиндрических частиц // ЖТФ.-1999.- Т.69.- вып. 8.- С. 21-27.

20. Ivanov V.I., Karpets Yu.M. Thermocapillary mechanism of laser beam self-action in two component medium//Proceedings of SPIE. Vol. 4341, 210-217 (2000).

21. Giglio M., Vendramini A. Thermal lens effect in a binary liquid mixture: A new effect//Appl. Phys. Lett. -1974. -Vol. 25. -N.10. -P.555-557.

22. Vicary L. Pump-probe detection of optical nonlinearity in water-in-oil microemulsion // Philosoph. Mag.B. -2002. -Vol.82.- №4. -P.447-452.

23. Голубцов A.A., Пилипецкий Н.Ф., Сударкин A.H., Шкунов В.В. Обращение волнового фронта присветоиндуцированном профилировании формы поверхности поглощающего вещества // Квантовая электроника. -1981. Т.8. - С.663-668.

24. Комиссарова И.И., Островская Г.В., Щедова Е.Н. Деформация свободной поверхности жидкости под действием светового давления // ЖТФ.-Т.58.- В.4.- С.769-776.

25. Оксман Я.А., Синцов В.Н., Способ визуализации инфракрасного изображения. Опубл. в Б.И. - 1968,- N 10. -С. 105.

26. Глушков А.С., Константинов В.Г., Латышев А.К. и др. О некоторых характеристиках термооптического преобразователя с жидкой модулирующей средой // Письма в ЖТФ. 1979.-Т.5. - N 20.- С. 1223-1227.

27. Helmers H., Witte H. Holographic study of laser-induced liquid surface deformations // Optics communications. -1984,- V.49-N6.-P.77-83.

28. Визнюк C.A., Суходольский A.T. О применении светоиндуцированного эффекта Марангони для записи динамических дифракционных решеток // Краткие сообщ. по физике. ФИАН СССР, 1986. - N 12. - С.9-12.

29. Loulerque J.С., Levy Y., Imbert С. Thermal imaging system with a two-phase ternary mixture of liquids//Optics communications. 1983.- V.45.: N.3. -P.149-154.

30. Гущо Ю.П. Фазовая рельефография. M.: Радио, 1974. -168 С.

31. Сверхчувствительная лазерная спектроскопия/Под ред. Калоджеро Г., пер. с англ., М.:Мир, 1986.- 542 с.

32. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М.: Наука, 1973. 542 с.

33. Смит Д.К. Распространение мощного лазерного излучения. Тепловое искажение пучка/ ТИИЭР.- 1977.- т.65, №12.-С.59-103.

34. Ковалев В.И. Дисперсия характеристик нелинейного отклика, используемого для. реализации ОВФ. Изв. РАН, 1996. Т.50. - №6. С. 75-91.

35. Ковалев В.И. Дисперсия ■ характеристик нелинейного отклика, используемого для реализации ОВФ. Изв. РАН, 1996.-Т.50.-№6. С. 75-91.

36. Иванов В.И., Карпец Ю.М. Перспективные среды для динамической голографии //Вестник ДВО РАН. -2003.- №1. С. 93-97.

37. Wiegand S., J. Phys. Thermal Diffusion in liquid mixtures and polymer solutions. //Condens. Matt., 16 (2004), R357-R379.

38. De Gans B.-J., Wiegand S. and Luettmer-Strathmann J. Unusual thermal diffusion in polymer solutions. //Physical Review Letters, 91 (2003) 245-501.

39. Leppla C., S. Wiegand. Investigation of the Soret effect in binary liquid mixtures by ' TDFRS-contribution to the benchmark fey //Philosophical Magazine, 83 (2003), p. 19891999.

40. De Gans B.-J., Kita R., Muller B. and Wiegand S. Negative thermo diffusion of polymers and colloids in solvent mixtures. //Journal of Chemical Physics 118(2003), p. 8073-808I.

41. Perronace A., Leppla C., Leroy F., Rousseau В., Wiegand S. Soret and mass diffusion measurements and molecular dynamics simulations of n-pentane-n-decane mixtures. //J. Chem. Phys, 116 (2002), p. 3718-3729.

42. Wiegand S. and Kohler W. Measurement of Transport Coefficients by an Optical Grating Technique //Thermal Nonequilibrium Phenomena in Fluid Mixtures, Springer, Berlin, (2002), p. 189-210.

43. Wiegand S. Application of the TDFRS technique to investigate the asymptotic behavior of the Soret coefficient in a critical binary mixture //Entropie, 218 (1999), p.69.

44. Kohler W., Wiegand S. Thermal Nonequilibrium Phenomena in Fluid Mixtures. //LNP 584 //Springer, Berlin, (2002).

45. Визнюк C.A., Пашинин П.П., Прохоров A.M. и др. Обращение волнового фронта при четырехволновом взаимодействии в расслаивающемся растворе // Письма в ЖЭТФ. -1990. -Т. 51., вып.2. -С. 86-90.

46. Безуглый Б.А. Канд. диссертация. М.:МГУ, 1983. 270 с.

47. Безуглый Б.А., Тарасов О.А., Федорец А.А. Применение термокапиллярного эффекта для измерения толщины тонкого слоя жидкости // Вестник Тюменского госуниверситета. -2000. № 3. - С.64-67.

48. Безуглый Б.А., Шепеленок С.В., Иванова Н.А. Оптические свойства аномальной капли // Письма в ЖТФ. 1998. том 24. № 24. С. 61 -64.

49. Безуглый Б.А., Тарасов O.A., Шепеленок С.В. Применение термокапиллярного эффекта для контроля плоскостности жидкой поверхности // Вестник Тюменского госуниверситета. 1998. том 2. С.66 -71.

50. Безуглый Б.А., Шепеленок С.В., Иванова Н.А. Жидкая линза в качестве адаптивного оптического элемента // Оптика и Спектроскопия. 1999. том 98. № 1. С. 173 -175.

51. Безуглый Б.А. Светоиндуцированная капиллярная конвекция: возможные жидкостные микрогравитационные технологии. // Передовые технологии на пороге XXI века: международная конференция. Тезисы. Ч. 2. Москва, НИЦ "Инженер", 1998 - С. 459- 461.

52. Smith P.W., Ashkin A., Tomlinson W.J. Four wave mixing in an artificial Kerr medium // Opt. Lett.- 1981.- V.6.- N.6. -P.284-286.

53. Claeys W., Ducasse A., Pouligny B. Dynamic gratings induced by electrostrictive compression of critical microemulsions // IEEE J. of Quant. Electr. 1986. - V.22.- N8. - P. 1258-1262.

54. Freysz E., Afifi M., Ducasse A. , Pouligny В., Lalanne J.R.Critical microemulsions as optically nonlinear media // J. Opt. Soc.Amer. B. -1984. V.1.- P.433-436.

55. Freysz E., Claeys W., Ducasse A., Pouligny B. Dynamic gratings induced by electrostrictive compression of critical microemulsions // IEEE J. of Quant. Electr. 1986. - V.22, N.8. -P. 1258-1262.

56. Leite R. С. C., Moore R. S., Whinnery J. R. Low absorption measurements by means of thermal lens effect using an He-Ne |aser//Appl. Phys. Letts., 1964.-vol. 4, no. 7.-P. 141143.

57. Gordon J. P., Leite R. С. C., Moore R. S., Porto S. P. S., Whinnery J. R. Long-transient effects in lasers with inserted liquid samples//J. Appl. Phys., 1965.-vol. 36,no. 1.- P. 3-8.

58. Riechkoff К. E. Self-induced divergence of CW laser beams in liquid-A new nonlinear effect in the propagation of light//Appl. Phys. Letts.- 1966, vol. 9, no. 2.- P. 87-88.

59. Leite R. С. C., Porto S. P. S., Damen T.C. The thermal lens effect as a power-limiting device// Appl. Phys. Letts., 1967.-vol. 10, no. 3.-P. 100-101.

60. Whinnery J. R., Miller D.T., Dabby F. Thermal convection and spherical aberration distortion of laser beams in low-loss liquids//IEEE J. Quantum Electron., 1967.- vol. QE-3.-P. 382383.

61. Ахманов С. А., Криндач Д. П., Сухорукое А. П., Хохлов Р. В. Нелинейная дефокусировка лазерных пучков//Письма в ЖЭТФ, 1967.-т. 6, 62. -С. 509-513.

62. Inaba Н., Ito Н. Observation of power-dependent distortion ofan infrared beams at 10.6^w from a laser duringpropagation in liquids//IEEE J. Quantum Electron., 1968.- vol. QE-4.- P. 45-48.

63. Carman R. L., Kelley P. L. Time dependence in the thermal blooming of laser beams// Appl. Phys. Letts., 1968.- vol. 12, no. 8.- P. 241-243.

64. McLean E. A., Sica L., Glass A. J., Interferometric observation of absorption induced index change associated with thermal blooming.// Appl. Phys. Letts., 1967.-vol. 13, no. 3,- P. 369380.

65. Akhmanov S. A., Krindach D. P., Migulin A. V., Sukhorukov A. P., Khokhlov R. V.Thermal self-action of laser beams// IEEE J. Quantum Electron., 1965,-vol. QE-4,no. 10

66. Dabby F. W., Haus H. A. Steady-state solutions for thermal focusing of light beams// J. Appl. Phys., 1969.-vol. 40,no. 1,-P. 439-440.

67. Dabby F. W., Boyko R. W., Shank С. V., Whinnery J. R. Short time-constant thermal self-defocusing of laser beams// IEEE J. Quantum Electron., 1969.-vol. QE-5.-P. 516-520.

68. Gebhardt F. G., Smith D. C. Effects of wind on thermal1. СПdefocusing of ^ 2 laser radiation//Appl. Phys. Letts., 1969.-vol. 14, no. 2.- P. 52-54.

69. Carman R. L., Mooradian A., Kelley P. L., Tufts A. Transient and steady state thermal self-focusing. // Appl. Phys. Letts., 1969.- vol. 14, no. 2.- P. 136-139.

70. Aitken A. H., Hayes J. N., Ulrich P. B. Thermal blooming of pulsed focused Gaussian laser beams// Appl. Opt., 1973,- vol. 63, no. 2.-P. 897-898.

71. Лоуренс К. , Стробен Д. Эффекты, существенные для оптической связи, которые возникают при распространении света в нерассеивающей атмосфере/ЯИИЭР, 1970.-т. 58, № 10,-с. 130-152.

72. Bradley L. С., Herrmann J. Phase compensations for thermal blooming//Appl. Opt., 1974.-vol. 13, no. 2.-P. 331-334.

73. Bridges W. В., Pearson J. E. Thermal blooming compensation using coherent optical adaptive techniques (COAT)// Appl. Phys. Letts., 1975.-vol. 26, no. 9.- P. 539-543.

74. Primmerman С. A., Fouche D.G. Thermal-blooming compensation: Experimental observations using a deformable mirror system//J. Opt. Soc. Amer., 1975, vol. 65, no. 10.- P. 1212.

75. Dunphy J. R., Smith D. C. Multiple pulse thermal blooming and phase corrections// J. Opt. Soc. Amer., 1977, vol. 67, no. 3.- P. 295-298.

76. Аброскин А.Г., Проскурнин M.A., Барбалат Ю.А., Иванова E.K. Двухлучевая термолинзовая спектрометрия с многоканальной системой регистрации // Журн. аналит. химии. 1991. -Т.46. №.5. -С. 870-877.

77. Филичкина В.А., Аброскин А.Г., Барбалат Ю.А., Беляева Т.В., Проскурнин М.А., Савостина В.М. Определение ультрамалых количеств кобальта с помощью лазерной термолинзовой спектрометрии // Журн. аналит. химии. 1992. -Т.47. №.3. -С. 503-506.

78. Филичкина В.А., Аброскин А.Г., Проскурнин М.А., Савостина В.М. Использование термолинзовой спектрометрии для определения микроколичеств железа в виде комплекса с 1,10-фенантролином // Журн. аналит. химии. 1992.-Т.47. №.8.-С. 1417-1427.

79. Филичкина В.А., Аброскин А.Г., Барбалат Ю.А., Головко И.В., Проскурнин М.А., Савостина В.М. Эффект увеличения чувствительности термолинзовых измерений за счет применения водно-органических сред // Журн. аналит. химии. 1993. -Т.48. №.2.- С. 269-278.

80. Проскурнин М.А., Аброскин А.Г., Радушкевич Д.Ю. Двухлазерный термолинзовый спектрометр для проточного анализа //Журн. аналит. химии. 1999. -Т. 54. № 1.-С. 101-108.

81. Проскурнин M.А., Аброскин А.Г. Оптимизация параметров оптической схемы в двухлазерной термолинзовой спектрометрии //Журн. аналит. химии. 1999. -Т. 54. № 5.-С.460-468.

82. Проскурнин М.А., Волков М.Е. Применение метода Фирордта в термолинзовой спектрометрии для определения компонентов двухкомпонентных смесей. // Вестн. Моск. Ун-та. Сер. 2, Химия, 2000.- Т. 41. № 3,- С. 182-185.

83. Proskurnin M.A., Kuznetsova V.V. Optimisation of The Optical Scheme of a Dual-Beam Thermal Lens Spectrometer Using Expert Estimation. Anal. Chim. Acta. 2000. -V. 418, N. 1.-P. 101-111.

84. Проскурнин M.A., Черныш, Курзин M.А. Определение переходных металлов в потоке при помощи термолинзовой спектрометрии // Журн. аналит. химии. 2001. -Т. 56. № 1. -С. 38-43.

85. Proskurnin М.А., Tokeshi M., Slyadnev M.N., Kitamori T., Optimization of the Optical-Scheme Design for Microchip-Based Photothermal Lensing //Anal. Sci., 2001, V. 17, Special Issue.- P. s454-s457.

86. M. A. Proskurnin, Kononets M. Yu., Bendrysheva S. N., Proskurnina E. V., Nedosekin D. A., Khrycheva A. D., Investigation Of Adsorption By Thermal Lensing // Rev. Sci. Instrum., 2003.- V. 74, N. 1,- P. 334-336.

87. Proskurnin M.A., Nedosekin D.A., Kuznetsova V.V., Investigation Of Belousov-Zhabotinsky Reaction Kinetics Using Thermal Lens Spectrometry // Rev. Sci. Instrum., 2003.-V. 74, N. 1.-P. 343-345.

88. Orlova N.V., Proskurnin M.A., Samburova V.A., Dryagleva I.D., Brusnichkin A.V., Use .Of Thermal Lensing For The Determination Of Pyrogens // Rev. Sci. Instrum., 2003,- V. 74, N. 1.-P. 506-508.

89. Luk'yanov A.Yu., Bendrysheva S.N., Proskurnin M.A., Bendryshev A.A., Elefterov A.I., Shpigun O.A., Compact Photothermal-Refractometric Detector For High Performance Liquid Chromatography Based On A PolarizationфГ \1. J"