Активная спектроскопия объемных и поверхностных поляритонов в кристалле BeO
Диссертация
Существенной особенностью спектров КАРС в нецентросимметричных кристаллах является то, что в них генерация антистоксова излучения возникает как за счет прямых четырехфотонных, так и за счет каскадных трехфотонных процессов. Поэтому, вследствие когерентности рассеяния, при формировании сигнала КАРС на поляритонах происходит интерференция этих процессов, приводящая в некоторых случаях к усложнению… Читать ещё >
Содержание
- ГЛАВА 1. Некоторые вопросы теории активной спектроскопии комбинационного рассеяния света на объемных и поверхностных поляритонах
- 1. 1. Дисперсия объемных и поверхностных поляритонов
- 1. 2. Когерентное антистоксово комбинационное рассеяние света на объемных поляритонах
- 1. 3. Комбинационное рассеяние света на когерентно возбужденных поляритонах
- ГЛАВА 2. Дисперсия линейной, квадратичной и кубичной восприимчивостей в кристалле ВеО
- 2. 1. Фонон-поляритонные спектры и дисперсия линейной и квадратичной восприимчивостей
- 2. 2. Экспериментальное исследование спектров ЬСАРС на оптических фононах
- 2. 3. Дисперсия кубической нелинейной восприимчивости
- ГЛАВА. З.КАРС на поляритонах с пространственно разнесенными возбуждающими и пробным пучками
- 3. 1. Принцип и теоретическое описание метода КАРС на поляритонах с пространственно разнесенными пучками
- 3. 2. Экспериментальное исследование КАРС спектров на поляритонах с пространственно разнесенными возбуждающими и пробным пучками
- 3. 3. Влияние распространения поляритонов на ширину поляритонных КАРС спектров
- ГЛАВА 4. Комбинационное рассеяние света на когерентно-возбужденных поверхностных поляритонах
- 4. 1. Поверхностные поляритоны в кристалле ВеО и условия их возбуждения
- 4. 2. Экспериментальная методика
- 4. 3. Результаты и обсуждения
Список литературы
- Толпыго К.Б. Физические свойства решетки типа каменной соли, построенной из деформируемых ионов. — ЖЭТФД950, т.20, № 6, стр.497−509.
- Кип Huang. On the interaction between the radiation field and ionic crystals. -Proc.Roy. Soc. ser. A. 1951, v.208, № 1092, p.353−365.
- Борн M., Хуан Кунь. Динамическая теория кристаллических решеток. М., ИЛ, 1958, 488 стр. с илл.
- Henry С.Н., Hopfield J.J. Raman scattering by polaritons. Phys.Rev.Lett., 1965, v.15, № 25, p.964−966.
- Porto S.P.S., Tell В., Damen T.C. Near-forward Raman scattering in zinc oxide. -Phys.Rev.Lett., 1966, v. l6,№ll"p, 450−452.
- Scott J.F. Light scattering from polaritons. Amer.J.Phys., 1971, v.39, № 11, p.1360−1371.
- Claus R. Light scattering by optical phonons and polaritons in perfect crystals. -Phys.Stat.Sol.(b), 1972, v.50, p.11−32.
- Barker A.S.(Jr), Loudon R. Response function in the theory of Raman scattering by vibrational and pblariton modes in dielectric crystals. Rev.Mod.Phys., 1972, v.44, № 1, p. 18−47.
- Поливанов Ю.Н. Комбинационное рассеяние света на поляритонах. УФН, 1978, т. 126, № 2, стр. 185−232.
- Claus R., Merten L., Brandmuller J. Light scattering by phonon-polaritons. -Springer, 1975,237p. (Springer Tracts in Mod. Phys.)
- П.Клышко Д. Н. Фотоны и нелинейная оптика. М., Наука, 1980, 256 стр. с илл.
- Пенин А.Н., Поливанов Ю. Н. Состояние и вопросы спектроскопии комбинационного рассеяния света на поляритонах. Тр. ИОФАН СССР, 1986, т.2, стр.3−11.
- Нелинейная спектроскопия. Под ред. Н. Бломбергена, М., Мир, 1979, 586 стр. с илл.
- Ахманов С.А., Коротеев Н. И. Методы нелинейной оптики в спектроскопии рассеяния света. М., Наука, 1981, 544 стр. с илл.
- Шен И. Р. Принципы нелинейной оптики. М., Наука, 1989, 560 стр. с илл.
- Coffmet J.P., DeMartini F., Coherent excitation of polaritons in gallium phosphide. Phys.Rev.Lett. 1969, v.22, № 2, p.60−64.
- DeMartini F., Lerroy J. Temperature dependence of the polariton dispersion and damping in GaP. Application of the nonlinear spectroscopy of the k-space. Solid State Comm., 1971, v.9, № 20, p. 1779.
- Wynne J J. Nonlinear optical spectroscopy of ^ in LiNbCb. Phys.Rev.Lett., 1972, v.29, № 10, p.650−653.
- Wynne J.J. Spectroscopy of third-order optical nonlinear susceptibilities: II. -Comments Sol. State Phys., 1975, v.7, №½, p.7−16
- Стрижевский B.JI., Яшкир Ю. Н. Комбинационное рассеяние света на когерентных поляритонах. Квантовая электроника, 1975, т.2, № 5, стр. 9 951 006.
- Клышко Д.Н. Активная спектроскопия поляритонов. Квантовая электроника, 1975, т.2, № 2, стр.265−271.
- Flytzanis Chr., Bloembergen N. Infrared dispersion of third-order susceptibilities in dielectrics: Retardation effects. Prog.Quant.Electr., 1976, v.4, p.271−300.
- Yablonovich E., Flytzanis Chr., Bloembergen N. Anisotropic interference of three-wave and two-wave frequency mixing in GaAs. Phys.Rev.Lett., 1972, v.29, № 13, p.865−868.
- Поливанов Ю.Н., Саяхов Р. Ш., Суходольский A.T. О возможности разделения прямых и каскадных процессов при активной спектроскопии комбинационного рассеяния света на поляритонах. Крат.сооб.физ., 1976, № 12, стр.16−22.
- Поливанов Ю.Н., Суходольский А. Т. Наблюдение интерференции прямых и каскадных процессов при активной спектроскопии поляритонов. Письма ЖЭТФ, 1977, т.25, № 5, стр.240−244.
- Поливанов Ю.Н., Суходольский А. Т. Когерентное антистоксово комбинационное рассеяние света на поляритонах в кристалле LiIC>3. -Квантовая электроника, 1978, т.5, № 8, стр. 1689−1693.
- Laubereau A., Von der Linde D., Kaiser W. Direct observation of the polariton life-time of a polariton mode in gallium phosphide. Opt.Comm., 1973, v.7, p.173−175.
- Wohlecke M., Corradi G., Betzler K. Optical methods to characterize the composition and homogeneity of lithium niobate single crystals. Appl.Phys. В., 1993, v, 63, p323−330.
- Shrlab U., Betzler K. Influence of the defect structure on the refractive indices of undoped and Mg-doped lithium niobate. Phys.Rev. В., 1994, v.50, p.751−757.
- Китаева Г. Х., Лосевский П. С., Михайловский A.A, Пенин A.H. Четырехволновое поляритонное рассеяние света в LiNbCb. ЖЭТФ, 1997, т. 112, вып.8, стр.441−452.
- Kitaeva G.Kh., Naumova I.I., Mikhailovsky A.A., Losevsky P. S., Penin A.N. Visible and infrared dispersion of the refractive indexes in periodically poled and single domain Nd: Mg:LiNb03 crystals. Appl.Phys. B, 1998, v.66, № 2, p201−205.
- Gale G.M., Vallee F., Flytzanis C. Propagation and dephasing of picosecond polaritons pulses in ammonium chloride. Phys.Rev.Lett., 1986, v.57, p. 18 671 870.
- Vallee F., Gale G.M., Flytzanis C. Time- and space-resolved study of a dressed polariton: The polariton Fermi resonance in ammonium chloride. Phys.Rev.Lett., 1988, v.61, p.2102−2105.
- Vallee F., Flytzanis C. Temporal and spatial evolution of picosecond phonon-polaritons in crystals. Phys.Rev. B, 1992, v.46, p.13 799−13 812.
- Vallee F., Flytzanis C. Picosecond phonon-polariton pulse transmission through an interface. Phys.Rev.Lett., 1995, v.74, p.3281−3284.
- Qiu Tiequn, Maier M. Long-distance propagation and damping of low-frequency phonon polaritons in LiNb03. Phys.Rev. B, 1997, v.56, p. R5717-R5720.
- Поверхностные поляритоны. Под ред. В. М. Аграновича и Д. Л. Миллса, М., Наука, 1985, 525 стр. с илл.
- ЗБ.Дмитрук H.JI., Литовченко В. Г., Стрижевский В. Л. Поверхностные поляритоны в полупроводниках и диэлектриках. Киев, Наукова думка, 1989, 345 стр. силл.
- Evans D.I., Ushioda S., McMullen I.D. Raman scattering from surface polaritons in GaAs film. Phys.Rev.Lett., 1973, v.31, № 6, p.369−372.
- Valdez I.B., Ushioda S. Selection Rules in Raman scattering from surface polaritons. Phys.Rev.Lett., 1977, v.38, № 19, p.1098−1101.
- Ushioda S., Aziza A., Valdes I.B., Mattei G. Effects of surface roughness on surface polaritons. Phys.Rev., 1979, v. 19, № 8, p.4012−4019.
- Watanabe Jun-ichi, Sekine Т., Uchinokura K., Matsuura E. Raman scattering from the upper and lower modes of surface phonon polaritons in ZnTe. Solid State Comm., 1983, v.45, № 5, p.403−406.
- Watanabe Jun-ichi, Sekine Т., Uchinokura K., Matsuura E. Observation of increase in Raman intensity of surface polaritons on rough surfaces of ZnTe. -Solid State Comm., 1984, v.51, № 5, p.289−291.
- Денисов B.H., Маврин Б. Н., Подобедов В. Б. Комбинационное рассеяние света на поверхностных поляритонах кристалла GaP: дисперсия, интенсивность и поляризационные свойства. ЖЭТФ, 1987, т. 92, № 5, стр. 1855−1867.
- Mattei G., Paganone М., Fornavi В., Mattioli L. Surface polariton dispersion measurement by Raman scattering excited in total reflection condition. Solid State Comm., 1982, v.44, № 31, p.1495−1498.
- Sheng Y.Q., Recknagel E., Weidinger A., Gu Z.G., Lai Z.Y., Zhuang Z.S. Raman scattering at the СаРг crystal surface excited by an evanescent optical wave field. Phys.Stat.Sol.B., 1988, v.145, p. 151−156.
- DeMartini F., Giuliani G., Matalioni P., Palange E., Shen Y.R. Study of surface polaritons in GaP by optical four-wave mixing. Phys.Rev.Lett., 1976, v.37, № 7, p.440−443.
- Chen C.Y., Chen Y.I., Wollins S., Burstein E. Scattering of light by surface polaritons at a BeO-air interface. Bull.Amer.Phys.Soc., 1978, v.23, № 3, p.279.
- Липатов Н.И., Мохнатюк А.А, Поливанов Ю. Н., Саяхов Р. Ш. Комбинационное рассеяние света на горячих когерентных поверхностных поляритонах. ФТТ, 1987, т.29, № 5, стр.1571−1573.
- Поливанов Ю.Н., Саяхов Р. Ш. Рассеяние света на когерентно-возбужденных объемных и поверхностных поляритонах. Изв. АН СССР. Сер. физ., 1988, т.52, № 6, стр. 1155−1159.
- Файн В.М. Квантовая радиофизика, т.1. Фотоны и нелинейная оптика.-М., Советское радио, 1972, 472 стр. с илл.
- Faust W.L., Henry С.Н. Mixing of visible and near-resonance infrared light in GaP. Phys.Rev.Lett., 1966, v.17, № 25, p.1265−1268.
- Faust W.L., Henry C.H., Eick R.H. Dispersion in the nonlinear susceptibility of GaP near the reststrahl band. Phys.Rev., 1968, v.173, № 3. p.781−786.
- Поливанов Ю.Н. Нелинейно-оптическое рассеяние света с участием фононных поляритонов. Труды ИОФАН, 1993, т.43, стр.3−51.
- Hwang D.M., Solin S.A. Raman scattering from tunable hot phonons and polaritons. Solid State Comm., 1973, v.13, № 7, p.983−987.
- Bogani F., Colocci M., Neri M., Querzoli R. Raman scattering by hot and thermal polaritons in crystal quarts. -Nuovo Cim. D, 1984, v.4, № 5, p.453−468.
- Лихолит Н.И., Стрижевский В. Л., Яшкир Ю. Н. Активная спектроскопия гиперкомбинационного рассеяния света на поляритонах Укр. физ. журн., 1980, т.25, № 3, стр.460−463.
- Таблицы физических величин. Под ред. Кикоина И. К., М., Атомиздат, 1976, 787 стр. с илл.
- Arguello C.A., Rousseau D.L., Porto S.P.S. First-order Raman effect in wurtzite-type crystals. Phys.Rev., 1969, v.181,№ 3, p.1351−1363.
- Loh E. Optical phonons in BeO crystals. Phys.Rev., 1968, v. 166, № 3, p.673−678.
- Белянко A.E., Липатов Н. И., Пашинин П. П., Поливанов Ю. Н., Прохоров A.M., Саханова В. В., Юров В. Ю. О потерях в волноводах из керамики ВеО в области 10,6 мкм. Квантовая электроника, 1984, т.11, № 3, стр.543−551.
- Morell G., Perez W., Ching-Prado Е., Katiyar R.S. Anharmonic interactions in beryllium oxide. Phys.Rev. B, 1986, т.53, № 9, стр.5388−5395.
- Schwarz U.T., Maier М. Damping mechanisms of phonon polaritons, exploited by stimulated Raman gain measurements. Phys.Rev.B, 1998, v.58, № 2, 766 775.
- Servoin J.L., Gervais F. Analysis of infrared reflectivity in the presence of asymmetrical phonon lines. Appl.Opt., 1977, v.16, № 11, p.2952−2956.
- Быковский Ю.А., Липатов Н. И., Макаренко С. П., Поливанов Ю. Н., Пучковская Г. А., Саханова В. В. Поверхностные поляритоны в моно- и поликристаллическом ВеО. Квантовая электроника, 1988, т. 15, № 2, стр.347−352.
- McMullen J.D. Propagation lengths of surface polaritons at 10.6 microns on BeO and metal substrates. Solid State Comm., 1975, v. 17, № 3, p.331−336.
- Heitmann D., Кгоо Н., Schulz Ch., Szentirmay Zs. Dispersion anomalies of surface plasmons on corrugated metal-insulator interfaces. Phys.Rev. B, 1987, v.35, № 6, p.2660−2666.
- Weber M.G., Mills D.L. Determination of surface-polariton minigaps on grating structures. Phys.Rev. B, 1986, v.34, № 4, p.2893−2894.
- Celli V., Tran P., Maradudin A.A., Mills D.L. ?-gaps for surface polaritons on gratings. Phys.Rev. B, 1988, v.37, № 15, p.9089−9092.
- Tran P., Celli V., Maradudin A.A. Conditions for the occurrence of к gaps for surface polaritons on gratings. Opt.Lett., 1988, v. 13, № 6, p.530−532.
- Tran P., Celli V. Marvin A.M. AT-gaps for surface polaritons on gratings: Excitation by fast electrons. Phys.Rev. B, 1990, v.42, № 1, p.1−6.
- Benson H.J., Mills D.L. Theory of light scattering from polaritons in the presence of lattice damping. Phys.Rev. B, 1970, v. l, № 12, p.4835−4847.
- Клышко Д.Н., Куцов В. Ф., Пенин A.H., Полковников Б. Ф. Рассеяние света на поляритонах в двуосном кристалле (а-ШОз). ЖЭТФ, 1972, т.62, № 5, стр. 1846−1852.
- Агранович В.М., Гинзбург В. Л. К теории комбинационного рассеяния света с образованием поляритонов (реальных экситонов). ЖЭТФ, 1971, т.61, № 3, стр. 1243−1253.
- Поливанов Ю.Н. Особенности-спектров комбинационного рассеяния света на поляритонах. ФТТ, 1992, т.34, № 10, стр.2973−2981.
- Орлов C.H., Саяхов Р. Ш. Комбинационное рассеяние света на когерентно-возбужденных поверхностных поляритонах. Тезисы докладов IV Всесоюзной конференции по спектроскопии комбинационного рассеяния света, ч.1, Красноярск, 1989, стр.168−169.