Термооптические характеристики кристаллов парателлурита

Введение................................................................................................................. 4

Глава 1. Литературный обзор.............................................................................. 6
1.1. Акустооптика........................................................................................ 6
1.2. Материалы для устройств акустооптики......................................... 13
Глава 2. Оксид теллура (ТеО2) ........................................................................... 16
2.1. Структура и свойства парателлурита............................................... 16
2.2. Методы выращивания кристалла парателлурита.......................... 19
2.3. Оптические параметры кристалла парателлурита......................... 22
2.4. Дефекты структуры кристалла парателлурита............................... 25
2.5. Акустооптические приборы и сфера их применения.................... 28
2.6. Температурные эффекты в акустооптических ячейках................. 34
Глава 3. Измерительное оборудование и объекты исследования................... 41
3.1. Техника измерения температурной зависимости угла дифракции акустооптического дефлектора............................................................... 41
3.2. Объект исследования........................................................................ 42
Глава 4. Температурная зависимость угла дифракции и оптических свойств акустооптического дефлектора на основе кристалла парателлурита............ 43

Заключение.......................................................................................................... 49

Список литературы............................................................................................. 50

Весь текст будет доступен после покупки

Развитие лазерной техники во многом определяется возможностями тех материалов, на основе которых создаются квантовые генераторы и системы управления оптическим лучом. Одной из важнейших групп таких материалов являются диэлектрические кристаллы. За десятилетия развития квантовой оптики в качестве сред для генерации и управления характеристиками оптического излучения (преобразование частоты, фазы, интенсивности и направления распространения оптических волн) были опробованы множества кристаллов.
Из литературных данных [1, 2] известно, что изменения температуры акустооптической (АО) ячейки влияют на показатели преломления материала, и, следовательно, на скорость распространения акустических волн в используемом кристалле, и его акустооптическое качество. К тому же, используемые для создания АО ячеек материалы, как правило, обладают сильной анизотропией как акустических, так и акустооптических свойств. Поэтому для различных срезов кристаллов, определяющих геометрию и назначение АО устройства, температурное воздействие должно проявляться с разной силой [3].

Весь текст будет доступен после покупки

Глава 1. Литературный обзор

Акустооптика

Акустооптика изучает взаимодействие оптических волн с акустическими в различных веществах. Возможность такого взаимодействия впервые предсказал Бриллюэн в 1922 г., а затем ее экспериментально проверили в 1932 г. Дебай и Сиарс в США и Люка и Бигар во Франции. При взаимодействии света со звуковыми волнами наиболее интересное явление представляет собой дифракция света на акустических возмущениях среды.
Ультразвуковая волна, распространяясь в твердом теле или жидкости, создает локальные сжатия и разряжения среды. Вследствие эффекта фотоупругости из-за механических напряжений возникают изменения диэлектрической проницаемости, а, следовательно, изменения показателя преломления среды. Таким образом, в среде образуются периодические слои с отличающимся показателем преломления. Эти слои движутся со скоростью звука и следуют друг за другом на расстоянии половины длины звуковой волны. При прохождении света через такую слоистую структуру возникает дифракция [4,5].
Различают два вида (режима) дифракции при акустооптическом взаимодействии, отличающиеся разными дифракционными спектрами: Рамана – Ната и Брэгга. Дифракция Рамана – Ната наблюдается на низких звуковых частотах, и при не слишком большой длине взаимодействия (глубине акустического поля). При нормальном падении света, т. е. параллельно волновому фронту звуковой волны, дифракционный спектр Рамана–Ната представляет расположенные симметрично по обе стороны от прошедшего пучка равноотстоящие друг от друга дифракционные максимумы. При наклонном падении света интенсивность максимумов, возникающих по обе стороны от прошедшего пучка, уменьшается, но их угловые направления на них остаются неизменными [6].
Угловое направление дифракционных максимумов (рис.1) относительно нулевого (соответствующего прямо прошедшему свету) определяется формулой:
sin? ??_m=m?/?, m=0, ±1, ±2, ..., (1)
где ?_m – угловое направление на дифракционный максимум m-го порядка; ? – длина световой волны в веществе; ? – длина звуковой волны. Знак плюс соответствует максимумам, которые расположены с той стороны, куда отражается свет от фронтов звуковой волны.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Molchanov V.Ya., Lyuty V.M., Esipov V.F., Anikin S.P., Makarov O.Yu., Solodovnikov N.P. // Astronomy Lett. 2002. V. 28. P. 713. doi 10.1134/1.1512228
2. Проклов В. В. Акустооптика//Большая российская энциклопедия. Москва, 2005, стр. 384.
3. Ohmach Y., Uchida N., Niizeki N. // J. Acoust. Soc. Am. 1972. V. 51. P. 164. doi 10.1121/1.1912826
4. Ярив А., Юх П. Оптические волны в кристаллах/ Пер. с англ. – М.: Мир,1987. – 616 с. ил.
5. Балакший В.И., Парыгин В.Н., Чирков Л.И. Физические основы акустооптики. М., Радио и связь, 1985г. – 280 с.
6. Магдич Л. Н., Молчанов В. Я. Акустооптические устройства и их применение. М., «Сов. радио», 1978, 112 с.

Весь текст будет доступен после покупки