Преобразование широкополосного ИК излучения по частоте при изменении условий накачки и параметров нелинейного кристалла
Диссертация
Среди устройств, использующих принципы нелинейной оптики, особое место занимают преобразователи теплового широкополосного излучения. Использование света, излучаемого. лазером или мощным нелазерным источником, приводит к нелинейному взаимодействию электрического поля световой волны с нелинейной средой, при котором нарушается принцип суперпозиции и создаются условия для генерации гармоник… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Преобразование широкополосного излучения в нелинейнооптических кристаллах
- 1. 1. Определение качества оптических кристаллов и исследование оптических свойств
- 1. 2. Нелинейнооптические преобразования излучения в одноосных отрицательных кристаллах
- 1. 3. Влияние различных факторов на спектральный состав преобразованного излучения
- Глава 2. Определение оптической однородности кристалла и исследование его оптических свойств
- 2. 1. Исследования оптической неоднородности кристаллов бесконтактным методом
- 2. 2. Электрорефракция в кристалле ниобата лития
- 2. 3. Изменение угла между индуцированными оптическими осями ниобата лития во внешнем электрическом поле
- 2. 4. Экспериментальное измерение угла между оптическими осями кристалла ниобата лития, помещенного во внешнее электрическое поле
- 2. 5. Электрооптический метод определения направлений кристаллофизических осей в кристалле 1л№>Оз
- 2. 6. Определение угловых характеристик амплитудных электрооптических модуляторов
- 2. 7. Наблюдение изображения объектов на фоне коноскопических фигур
- 2. 8. Электрооптический затвор немонохроматического излучения
- Выводы
- Глава 3. Нелинейнооптическое преобразование излучения в одноосных отрицательных кристаллах
- 3. 1. Преобразование широкополосного излучения в кристалле LiNbCb из ИК области спектра в видимую область
- 3. 2. Преобразование инфракрасного излучения с ультрафиолетовой широкополосной накачкой
- 3. 3. Экспериментальные исследования преобразования широкополосного излучения по частоте в нелинейных оптических кристаллах
- 3. 4. Экспериментальные исследования спектральных характеристик преобразователя теплового изображения
- Выводы
- Глава 4. Методы управление спектральным составом преобразованного излучения
- 4. 1. Влияние расходимости немонохроматического излучения на процессы ап-конверсии
- 4. 2. Влияние температуры объекта на процесс преобразования ИК излучения в тепловизоре
- 4. 3. Влияние ширины спектра теплового излучения на процессы нелинейно-оптического преобразования
- 4. 4. Влияние поляризации ИК излучения на спектр преобразованного излучения
- 4. 5. Повышение эффективности нелинейно-оптического преобразования теплового излучения за счет использования нескольких кристаллов
- 4. 6. Электрооптическое управление преобразованным излучением
- Выводы,
- Заключение 98 Библиографический
- список
Список литературы
- Блистанов, А.А. Кристаллы квантовой нелинейной оптики / А. А. Блистанов, — М.: МИСИС, 2007.- 432 с.
- Кузьминов, Ю.С. Электрооптический и нелинейнооптический кристалл . ниобата лития / Ю. С. Кузьминов М.: Наука, 1987 — 264 с.
- Криштоп В. В., Ефременко В. Г., Литвинова М. Н., Ли А. В., Строганов
- B. И., Максименко В. А., Сюй А. В. Экспресс-анализ диффузных оптических изображений// Известия вузов. Приборостроение.- 2006.-Т.49.-№ 8.- С.21−23.
- Криштоп В. В., Литвинова М. Н., Сюй А. В., Ефременко В. Г., Строганов В. И., Денисов А. В., Грунский О. С. Определение оптической неоднородности кристаллов по последовательности коноскопических фигур// Оптический журнал.- 2006.- Т.73.-№ 12.1. C.84−86.
- Литвинова М. Н., Криштоп В. В., Строганов В. И., Толстов Е. В., Ефременко В. Г. Электрооптическая модуляция широкополосного излучения в кристалле ниобата лития // Известия вузов. Приборостроение.- 2007.- Т.50.-№ 9.- С. 16−18.
- Криштоп В.В., Строганов В. И., Литвинова М. Н., Ефременко В. Г. Термоиндуцированное аномальное двупреломление в кристаллах ниобата лития / 0птика-2005: Труды IV межд. конф. мол. уч. и специалистов Санкт-Петербург: СПбГУ ИТМО, 2005.- С. 26.
- Ефременко В. Г. Нелинейнооптические процессы в оптических кристаллах/ Под ред. В. И. Строганова //Оптика: сборник научных трудов Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2006. — С.16−18.
- Ефременко В.Г., Криштоп В. В., Литвинова М. Н., Строганов В. И. Современные методы визуализации тепловых объектов// Международный оптический конгресс «Оптика-XXI век»: Сборник научных трудов- Санкт-Петербург: СПбГУ ИТМО, 2006 С. 25.
- В.Литвинова М. Н., Ефременко В. Г., Криштоп В. В. Электрооптическая модуляция широкополостного излучения с преобразованием по спектру в кристалле ниобата лития //ВНКСФ-12: Материалы конференции Новосибирск: Изд-во НГУ, 2006.-С. 456−457.
- Ефременко В. Г. Преобразование ИК широкополостного излучения в г видимую область спектрального диапазона//44 Всерос. науч.-практ.конф. «Современные технологии жд транспорту и промышленности»: Тр.конф. Т.2 — Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2006.- С. 43.
- Сиротин, Ю.И. Основы кристаллофизики / Ю. И. Сиротин, М. П. Шаскольская.-М.: Наука, 1979- 640 с.
- Инденбом, В.JI. Измерение внутренних напряжений в кристаллах синтетического корунда / B.JT. Инденбом, Г. Е. Томиловский // Кристаллография.- 1958.-Т. З.-В. 5.-С.593−599.
- Белюстин, А.В. Связь аномальной двуосности в кристаллах KDP с условиями их роста / А. В. Белюстин, Н. С. Степанова // Физика кристаллизации-Калинин: Изд-во КГУ, 1981-С. 65−70.
- Штукенберг, А.Г. Оптические аномалии в кристаллах / А. Г. Штукенберг, Ю. О. Пунин Санкт-Петербург: Наука, 2004- 263 с.
- Татарский, В.Б. Кристаллооптика и иммерсионный метод исследования минералов / В. Б. Татарский М.: Недра, 1965 — 306 с.
- 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.
- Меланхолин, Н.М. Методы исследования оптических кристаллов / Меланхолин Н.М.- М.: Наука, 1970 255 с.
- Меланхолии, Н.М. Методы исследования оптических свойств кристаллов / Н. М. Меланхолин, С.В. Грум-Гржимайло.- М.: Изд-во АН СССР, 1954.- 192 с.
- Грум-Гржимайло, С. В. Приборы и методы для оптического исследования кристаллов / С.В. Грум-Гржимайло- М.: Наука, 1 972 136 с.
- Строганов, В.И. Разность хода в пластинках, изготовленных из кристалла кварца / В. И. Строганов, Т. К. Толкунова, Т. Н. Шабалина // Бюллетень научных сообщений / Под ред. В.И. Строганова-Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2001.- № 6.- С. 55−58.
- Кругер, МЛ. Справочник конструктора оптико-механических приборов / М. Я. Кругер, В. А. Панов, В. В. Кулагин и др.- Ленинград: Машиностроение, 1967.-760 е.
- Цернике, Ф. Прикладная нелинейная оптика / Ф. Цернике, Дж. Мидвинтер- М.: Мир, 1976 261 с.
- Педько Б.Б., Франко Н. Ю., Сорокина И. И., Хохонина И. Я. Реальная структура и оптическая неоднородность кристаллов ниобата лития //Тезисы докладов Всероссийской конференции по физике сегнетоэлектриков XV, г. Ростов-на-Дону, г. Азов. -1999. С. 37.
- 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.
- Ахманов, С.А. Проблемы нелинейной оптики / С. А. Ахманов, Р. В. Хохлов, — М.: ВИНИТИ, 1964.- 296 с.
- Бломберген, Н. Нелинейная оптика / Н. Бломберген.-М.: Мир, 1966.-424 с.
- Дмитриев, В.Г. Прикладная нелинейная оптика / В. Г. Дмитриев, JI.B. Тарасов-М.: Радио й связь, 1982.- 352 с.
- Ярив, А. Введение в оптическую электронику / А. Ярив.- М.: Высшая школа, 1983 .-397с.
- Ярив, А. Оптические волны в кристаллах / А. Ярив, П. Юх М.: Мир, 1987.-390 с.
- Шен, И. Р. Принципы нелинейной оптики / И.Р. Шен- пер. с англ. под ред. С. А. Ахманова М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1989- 560 с.
- Ахманов, С.А. Физическая оптика / С. А. Ахманов, С. Ю. Никитин.- М.: МГУ.- 1998.-655 с.
- Рапопорт, И.В. Электрооптический эффект на квадратичной и кубичной нелинейностях: автореф. дисс.. канд. физ.-мат. наук / Рапопорт Инна Владимировна Хабаровск, 2000.- 18 с.
- Толстов, Е.В. Линейный эффект Керра / Е. В. Толстов, В. И. Строганов, В. В. Криштоп, И.В. Рапопорт// Известия вузов. Физика -2003-Т.46-№ 1.-С. 91−93.
- Мустель, Е.Р. Методы модуляции и сканирования света / Е. Р. Мустель, В. Н. Парыгин М: Наука, 1970.-295 с.
- Ребрин, Ю.К. Управление оптическим лучом в пространстве / Ю. К. Ребрин.-М.: Сов. радио, 1977 336 с.
- Пихтин, А.Н. Оптическая и квантовая электроника: учеб. для вузов / А. Н. Пихтин.-М.: Высшая школа, 2001- 573 с.
- Бережной, А, А. О возможности пространственно-фазовой модуляции неполяризованного света на основе фоторефрактивного эффекта в кристаллах / А. А. Бережной, В. З. Гуревич / Журнал технической физики.- 1985.-Т. 55-№ 10.-С. 2086−2088.
- Архонтов, Л.Б. Многоканальные электрооптические модуляторы для цифровых систем записи и обработки информации / Л. Б. Архонтов, А. А. Данилов, Б. С. Киселев и др. / Радиотехника 1984 — № 7- С. 2327.
- 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.
- Бережной, А.А. Широкоапертурный электрооптический модулятор немонохроматического света / А. А. Бережной, О. А Сеничкина //Оптический журнал 1994 — № 5- С. 30−34.
- Мс Mahon D.F., Franken A.R. Optical harmonic generation using incoherent light // J.Appl.Phys.-1965.-V.36,-№ 6-P.2073−2077.
- Mc Mahon D.F. Quantitative nonlinear optical sum-frequncy experiments using incoherent light // J.Appl.Phys.-1966.~V.37.-№ 13-P.4832−4839.
- Miller R.C. Second harmonic generation with a broadband optical maser // Physics Letters.-1968.-V.26A.-№ 5.-P. 177−178.
- Lahti J.N. Mixing inhomogeneous, partially coherent optical fields // Applied optics.-1969.-V.8.-№ 9.-P. 1815−1820.
- James H. Second harmonic generation using partially coherent light // Optics communicatiohs.-1984.-V.51.-№ 3.-P.207−212.
- Колпаков Ю.Г., Кривощеков Г. В., Строганов В. И. Оптические гармоники возбуждаемые излучением теплового источника света // Нелинейные процессы в оптике / Новосибирск: Наука, 1973.-С.306−309.
- Кривощеков Г. В., Колпаков Ю. Г., Самарин В. И., Строганов В. И. Преобразование оптического излучения с широким спектром в нелинейных кристаллах // Журнал прикладной спектроскопии.-1979.-Т.30.-№ 5.-С.884−889.
- Марушко И.А., Машкевич B.C. Генерация второй оптической гармоники в случае немонохроматического излучения // Квантовая электроника. -1969.-№ 3.-С.90−97.
- Ахманов С.А., Чиркин А. С. Статистические явления в нелинейной оптике.-М.: Изд-во Московского университета, 1971.-128с.
- EmeFyanenko A.V., Krishtop V.V., Tolstov E.Y. Nonlinear up-conversion of broadband IR-radiation in crystal lithium iodate // Оптика 2001. II Международная конференция молодых ученых и специалистов. Сборник трудов / Санкт-Петербург:2001 .-С.100.
- Криштоп В.В., Литвинова М. Н., Строганов В. И., Толстов Е.В., Троилин
- Толстов Е.В. Моделирование процессов ап-конверсии с, широкополосной накачкой // Физика: фундаментальные и прикладныеисследования, образование: Тезисы докладов третьей региональной научной конференции / Благовещенск. 2002.-С.166−167.
- Толстов Е. В. Строганов В.И., Криштоп В. В. Преобразование инфракрасного излучения с ультрафиолетовой широкополосной накачкой // Бюллетень научных сообщений № 7 / Под ред. В. И. Строганова.-Хабаровск: Изд-во ДВГУПС. 2002.-С.74−78.
- Толстов Е.В., Строганов В. И. Преобразование широкополосного излучения в кристалле пентобората калия // Бюллетень научныхсообщений № 7/Под ред. В. И. Строганова.-Хабаровск: Изд-во ДВГУПС. 2002.-С.12−14.
- Троилин В.И. Преобразование немонохроматического широкополосного инфракрасного изображения в нелинейных оптических кристаллах. // Автореф. дисс. на соискание ученой степени к.ф.-м.н.- / Хабаровск: ДВГАПС, 1994.-16с.
- Дейнекина Н.А. Векторные взаимодействия световых волн при преобразовании немонохроматического излучения в нелинейных оптических кристаллах // Автореф. дисс. на соискание ученой степени к.ф.-м.н. / Хабаровск: ДВГУПС, 1998.-16с.
- Волосов В.Д., Андреев Р. Б. Генерация второй оптической гармоники немонохроматическим излучением лазера в нелинейных кристаллах //Оптика и спектроскопия.-1969.-Т.26.-К5-С.809−814.
- Wolosow V.D., Karpenko S.G., Kornienko N.E., Strizhevski V.L. Saturation of second harmonic spectral intensity with increase in frequency half-width of exiting radiation //Physics letters.-1972.-V.41A.-P.31−33.
- Волосов В.Д. Некоторые вопросы высокоэффективной генерации второй оптической гармоники в нелинейных средах //Нелинейные процессы в оптике.-Новосибирск: Наука.-1970.-С.209−214.
- Воронин Э.С., Стрижевский B.JI. Параметрическое преобразование инфракрасного излучения с повышением частоты и его применение //Успехи физических наук.-1990.-Т.127.-С.99−133.
- Карпенко С.Г., Корниенко Н. Е., Стрижевский B.JI. О нелинейной спектроскопии инфракрасного диапазона при использовании расходящейся немонохроматической накачки //Квантовая электроника.-1974.-Т. 1 .-С. 1768−1779.
- Milton A.F. Upconversion a system view //Appl. Opt.-1972.-V.l 1-P.2311−2330.
- Lucy R.F. Infrared of visible parametric up-conversion // Appl. Opt.-1972-V.l 1.-P.1329−1339.
- Tsend D.Y. Real-time synchronously pulsed. IR image upconversion //Appl. Phys. Lett.-1974.-V.24.-N3-P. 134−136.
- Лебедев В.В. Нелинейно-оптическая система преобразования изображения из ИК диапазона в видимый с высоким разрешением при когерентном освещении. Автореф. дис. на соискание учен, степени к-та. физ.-мат.наук.-Новосибирск, 1975.-18с.
- Колпаков Ю.Г., Кривощеков Г. В., Строганов В. И. Оптические гармоники, возбуждаемые излучением теплового источника света //Нелинейные процессы в оптике. Новосибирск: Наука, 1973.-С.306−314.
- Бокуть Б.В., Казак Н. С., Белый В. Н., Батырев В. А. Особенности преобразования частоты широкополосного лазерного излучения на нелинейных кристаллах //Журнал прикладной спектроскопии- 1975-T.22.-N2.-C.224−229.
- Казак Н.С. Преобразование нелинейными кристаллами частоты излучения ОКГ на основе органических соединений. Автореф. дис. на соискание учен, степени к-та физ.-мат.наук.-Минск, 1975.—16с.
- Андреев Р.Б., Волосов В. Д. Влияние немонохроматичности излучения лазера на генерацию второй оптической гармоники в различных нелинейных средах //Оптика и спектроскопия 1970.-T.29.-N2.-C.374−380.
- Мс Mahon D.F. Quantitative nonlinear optical sum-frequency experiments using incoherent light //J. Appl. Phys.-1966.-V.37.-N13.-P.4832−4839.
- Колпаков Ю.Г. Исследование преобразования света в нелинейных кристаллах применительно к ИК спектроскопии и измерению частот.
- Автореф. на соискание уч. степени к-та физ.-мат.н- Новосибирск, 1978.—16с.
- Ллойд, Дж. Системы тепловидения / Дж. Ллойд М.: Мир, 1978 — 414, с.
- Гайнер, А.В. Сложение частот когерентного и некогерентного излучения в кристалле KDP / А. В. Гайнер, Г. В. Кривощеков, С. В. Круглов и др. / Журнал прикладной спектроскопии-1970 Т. 8 — № З.-С. 526−528.
- Бабин, А.А. Исследование процессов параметрического преобразования изображения в поле частично когерентной накачки / А. А. Бабин, Ю. Н. Беляев, В. М. Форгус, Г. И. Фрейдман / Квантовая электроника- 1976 Т. 3.-№ 1.-С. 112−124.
- Антонов, Е.Н. Нелинейный преобразователь частоты как инфракрасный спектрометр и приемник / Е. Н. Антонов, В. Г. Колошников, Д. Н. Никогосян // Оптика и спектроскопия- 1974- Т. 36.-№ 4.-С. 768−772.
- Колпаков, Ю.Г. Исследование преобразования света в нелинейных кристаллах применительно к ИК-спектроскопии и измерению частот: автореф. дис.. канд.физ.-мат. наук / Ю.Г. Колпаков- Новосибирск, 1978.-10 с.
- Воронин, Э.С. Параметрическое преобразование ИК-излучения с, повышением частоты и его применение / Э. С. Воронин, В.Л.
- Стрижевский // Успехи физических наук 1979- Т. 127 — № 1- С. 99 133.
- Строганов, В.И. Параметрические процессы в нелинейных кристаллах при взаимодействии волн различной геометрии: автореф. дисс.. канд. физ.-мат. наук / Строганов Владимир Иванович- Хабаровск: Хабаровский институт железнодорожного транспорта, 1985 20 с.
- Доронин В.И., Толстов В. И., Строганов В. И. Влияние расходимости немонохроматического излучения на процессы ап-конверсии //
- Оптические свойства конденсированных сред /Под ред. В. И. Строганова.-Хабаровск: Изд-во ДВГУПС. 2002.-С.15−26.
- Боднарь И.Т. Температурные особенности. дисперсии в LiNb03 //Оптика и спектроскопия. 1997. — Т.83. -N2. — С.252−254.
- Педько Б.Б., Кислова И. Л., Волк Т. Р., Исаков Д. В. Новые эффекты памяти в кристаллах ниобата лития //Тезисы докладов Всероссийской конференции по физике сегнетоэлектриков XV, г. Ростов-на-Дону, г. Азов. -1999.-С. 100.
- 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.
- Кривощеков, Г. В. Векторные нелинейные взаимодействия световых волн в кристаллах ШОз и K2S2O6 / Г. В. Кривощеков, В. И. Самарин, В. И. Строганов / Известия вузов. Физика 1974 — № 8 — С.65−70.
- Най, Дж. Физические свойства кристаллов / Дж. Най М: Мир, 1967.-185 с.
- Claire Loscoe, Herbert Mette Optical misalignment due to temperature gradients in electrooptic modulator crystals // Appl. Opics.-1966.-№l.-P.93.
- Kaminov I.P. Strain effect in electrooptic light modulators // Appl. Optics.1964.-№ 4.-P.511.
- Сонин A.C., Василевская A.C. Электрооптические кристаллы. M.: Атомиздат, 1971.-397с.
- Файн В.М. Фотоны и нелинейные среды.-М.:Сов.Радио,-1975.-472с.
- Ю1.Шалдин Ю. В., Белогуров Д. А. Определение нелинейной оптической (квадратичной) оптической восприимчивости GaAs и GaP по данным электрооптических измерений // Квантовая электроника.-1976.-Т.З.-№ 8.-С. 1660−1663.
- Толстов Е.В., Строганов В. И., Криштоп В. В., Рапопорт И. В. Электрооптический фазовый синхронизм в кристаллах // Бюллетень научных сообщений № 7/Под ред. В. И. Строганова.-Хабаровск: Изд-во ДВГУПС. 2002.-С.5−12.
- Рапопорт И.В., Толстов Е. В. Угловые и частотные характеристики электрооптических модуляторов // Бюллетень научных сообщений № 6/Под ред. В. И. Строганова.-Хабаровск:. Изд-во ДВГУПС. 2001.-С. 18−24.
- Бережной А.А. Электрооптические модуляторы и затворы // Оптический журнал.-1999.-№ 7.-С.З-19.
- Денисов А. В. Исследование условий получения и реальной | структуры кристаллов группы шеелита, выращенных методом
- Чохральского: автореф. дис. канд.геол.-минер. наук /СПб, 2005.- 23 с.
- Ахманов, С.А. Проблемы нелинейной оптики / С. А. Ахманов,
- Р.В. Хохлов.- М.: ВИНИТИ, 1964.- 296 с.
- Сидоров Н.В. Ниобат лития: дефекты, фоторефракция, колебательный спектр, поляритоны / Сидоров Н. В., Волк Т. Р., Маврин Б. Н., Калинников В. Т. -М.: Наука, 2003 255 с.
- Kleinman D.A. Nonlinear dielectric polarization in optical media. -Physical Review, 1962, v. 128, № 6, p. 1977−1979.
- Franken P.A., Ward J. F. Optical harmonics and nonlinear phenomena. Rev. Mod. Phys., 1963, v. 35, № 1, p. 23−29.
- Savage A., Miller R.C. Measurements of second harmonic generation of the ruby laser line in piezoelectric crystals. Appl. Optics, 1962, v. 1, № 5, p. 661−664.
- Криксунов J1.3. Справочник по основам инфракрасной техники. -М.: Сов. радио, 1978.-400с.
- Карпенко С.Г., Корниенко Н. Е., Стрижевский B.JI. О нелинейной спектроскопии излучения инфракрасного диапазона при использовании расходящейся и немонохроматической накачки // Квантовая электроника.-1974.-Т. 1 .-№ 8.-С. 1768−1779.
- Толстов Е.В., Криштоп В. В., Строганов В. И., Доронин В. И., Литвинова М. Н., Ющенко Н. Л. Температурные характеристики преобразователя излучения на основе нелинейно-оптического кристалла // Известия вузов. Приборостроение 2004 — № 10 — С. 7477.