Фоторефрактивные эффекты в электрооптических кристаллах

Учебное пособие

Рассмотрены эффекты самовоздействия света в электрооптических фоторефрактивных кристаллах, в том числе формирование динамических голограмм и взаимодействие на них световых волн в электрооптических кристаллах и планарных оптических волноводах и распространение пространственных солитонов. Материал включает как результаты оригинальных исследований, выполненных научным коллективом авторов, так и обзор результатов исследований по данной тематике, опубликованных в литературе. Для студентов, аспирантов и научных работников, специализирующихся в области когерентной и нелинейной оптики, лазерной физики и голографии. Может использоваться в качестве учебного пособия для студентов вузов, обучающихся по направлениям «Электроника и микроэлектроника» – 210100, «Электроника и наноэлектроника» – 210100, «Фотоника и оптоинформатика» – 200600, «Фотоника и оптоинформатика» – 200700, «Телекоммуникации» – 210400 и «Инфокоммуникационные технологии и системы связи» – 210700.

Кафедра электронных приборов

Библиографическая запись:

Фоторефрактивные эффекты в электрооптических кристаллах : Учебное пособие [Электронный ресурс] / В. М. Шандаров [и др.]. — Томск: ТУСУР: 2012. — 244 с. — Режим доступа: https://edu.tusur.ru/publications/1553
Год издания: 2012
Количество страниц: 244
Скачиваний: 69
УДК:   548:535

Оглавление (содержание)

Введение

1. Физические основы фоторефрактивного эффекта и динамической голографии

1.1. Качественное описание основных эффектов динамической голографии

1.2. Модель зонного переноса

1.3. Приближение малых контрастов интерференционной картины

1.4. Диффузионный механизм записи фоторефрактивной решетки

1.5. Формирование фоторефрактивной решетки в постоянном внешнем поле

1.6. Фоторефрактивная решетка при знакопеременном внешнем поле

1.7. Основы динамической голографии

1.7.1. Самодифракция световых волн на фоторефрактивных голограммах. Уравнения связанных волн

1.7.2. Приближение неистощаемой накачки

1.7.3. Самодифракция световых волн на фоторефрактивной решетке при чисто нелокальном отклике

Литература к главе

2. Влияние пьезоэлектрического эффекта на формирование объемных голограмм в электрооптических кристаллах

2.1. Основные уравнения

2.2. Упругие поля фоторефрактивных решеток в безграничном кристалле

2.3. Материальные уравнения для фоторефрактивных пьезокристаллов

2.4. Эффективная статическая диэлектрическая проницаемость фоторефрактивных пьезокристаллов

2.4.1. Ниобат лития

2.4.2. Титанат бария

2.4.3. Кубические фоторефрактивные кристаллы

2.5. Вклад пьезоэлектрического и фотоупругого эффектов в модуляцию диэлектрической проницаемости пьезокристаллов

2.5.1. Эффективная электрооптическая постоянная

2.5.2. Анизотропия электрооптической и фотоупругой компонент фоторефрактивной решетки в кристаллах ниобата лития и арсенида галлия

2.5.3. Экспериментальные исследования анизотропии дифракционной эффективности при восстановлении пропускающих голограмм в кристалле LiNiO

2.6. Влияние пьезоэффекта на запись и считывание голограмм в оптически активных кубических кристаллах

2.7. Экспериментальные исследования энергетических и поляризационных свойств пропускающих голограмм в кристалле силиката висмута

Литература к главе

3. Динамика фотоиндуцированного поглощения света в кристаллах титаната висмута

3.1. Экспериментальная установка и методика исследования

3.2. Экспериментальные исследования динамики фотоиндуцированного поглощения света в кристаллах Bi 12 TiO 20 :Ca

3.3. Теоретические модели фотоиндуцированного поглощения света в фоторефрактивных кристаллах

3.4. Численный анализ динамики фотоиндуцированного поглощения в кристаллах Bi 12 TiO 20 :Ca на основе зонной модели с двукратно ионизируемыми донорными центрами и мелкими ловушками

3.5. Экспериментальные исследования динамики фотоиндуцированного поглощения в кристаллах Bi 12 TiO 20 :Ca при последовательном облучении

некогерентным квазимонохроматическим излучением с различными длинами волн

3.6. Теоретическая модель фотоиндуцированного поглощения в кристаллах титаната висмута при двухцветном облучении и n-типе темновой

проводимости

3.7. Экспериментальные исследования динамики фотоиндуцированного поглощения в номинально чистых кристаллах Bi 12 TiO 20 с различной стехиометрией

3.8. Теоретическая модель фотоиндуцированного поглощения в кристаллах Bi 12 TiO 20 при p-типе темновой проводимости

Литература к главе

4. Отражательные голографические решетки в фоторефрактивных кристаллах

4.1. Основные уравнения для встречного взаимодействия световых волн в кубических гиротропных кристаллах

4.2. Анизотропия вкладов внутримодовых и межмодовых процессов во встречное взаимодействие световых волн

4.3. Двухпучковое взаимодействие линейно поляризованных волн

4.4. Скалярное приближение при двухпучковом взаимодействии линейно поляризованных волн

4.5. Экспериментальные исследования динамики двухпучкового взаимодействия света на отражательных решетках в кристаллах титаната висмута

4.5.1. Экспериментальная установка и методика исследования

4.5.2. Влияние стехиометрии на двухпучковое взаимодействие света на отражательных решетках в номинально чистых кристаллах титаната висмута

4.5.3. Динамика формирования отражательных голограмм в легированных кристаллах титаната висмута среза

4.5.4. Поляризационные зависимости для взаимодействия линейно поляризованных волн на фазовых решетках в кристалле титаната висмута среза

Литература к главе

5. Фоторефрактивные эффекты в волноводно-оптических структурах

5.1. Планарные оптические волноводы

5.1.1. Волновое уравнение и моды планарного волновода

5.1.2. Решения волновых уравнений

5.1.3. Дисперсионное уравнение планарного волновода

5.2. Методы формирования оптических волноводов в электрооптических кристаллах

5.2.1. Диффузия примесей

5.2.2. Метод ионного обмена

5.2.3. Ионная имплантация

5.2.4. Эпитаксиальные волноводные слои (жидкофазная эпитаксия)

5.2.5. Другие методы формирования оптических волноводов

5.3. Методики исследования

5.4. Распространение светового пучка в нелинейно-оптической среде

5.5. Пространственные солитоны в планарных фоторефрактивных волноводах

5.5.1. Фоторефрактивные пространственные солитоны в планарных волноводах на основе SBN

5.5.2. Фоторефрактивные пространственные солитоны в оптических волноводах в ниобате лития

5.5.3. Анализ характеристик темных фоторефрактивных пространственных солитонов в планарных волноводах в ниобате лития

5.6. Эффекты самовоздействия световых пучков и пространственные солитоны в периодических фоторефрактивных волноводных структурах

5.6.1. Периодические волноводные структуры

5.6.2. Фоторефрактивные периодические волноводные структуры

5.6.3. Линейная дискретная дифракция света в периодических волноводных структурах (эксперимент)

5.6.4. Самовоздействие световых пучков в фоторефрактивных периодических волноводных структурах в области нормальной дифракции (экспериментальные результаты)

5.6.5. Самовоздействие в области аномальной дифракции — щелевые дискретные солитоны

5.6.6. Формирование волноводных каналов темными солитонами в оптически индуцированных планарных ОВ

Литература к главе