Введение к работе
актуальность ТЕМЫ, в связи с расширением сферы применения ультракоротких лазерных импульсов возрастает потребность в более компактных и менее дорогих, по сравнению с сушествуюшини. источниках УКН с одной стороны и средствах измерения их врененяых параметров -с другой. Этик требованиям удовлетворяют злектрооптические <ЭО) деф-лекторные источники и регистраторы Формы оптических импульсов. Не-тод. используеный в таких устройствах. - метод деФлектирования -состоит в эо сканировании оптического пучка по диафрагме или фильтру с переменнын в направлении развертки коэФФилентон пропускания в случае формирования оптических импульсов и по высокочувствительной Фотопленке в случае регистрации Формы инпульсов. Пониио относительно небояьыих размеров и стоимости, достоинством дефлекторных источников и регистраторов Формы являются широкие динамический и спектральный диапазоны (последний ограничен лишь шириной полосы пропускания ис-пользуенго эо материала), возможность получать (измерять) импульсы с высоким контрастен.
Однако, наименьшая длительность импульсов, получаемых указанным методом, составляет в настоящее время несколько (5 - в) пикосекунд. в то время как наибольший практический интерес представляют субпико-секуядный и фентосекундный диапазоны длительностей, отсюда очевидна необходимость подробных теоретических исследований процесса высокоскоростного эо деФлектирования оптического пучка, в частности изучения Факторов, которыми определяется нннкнальная длительность лазерных импульсов, получаемых нетодон деФлектирования. В то хе время в литературе очень мало работ, затрагивающих указанные вопросы.
ЦЕЛЬ и ЗАДАЧИ РАБОТЫ состояли в следуюшем:
а) выяснить, возможно ли с теоретической точки зрения получение субпикосекундных и Фентосекундный оптических ИНПУЛЬСОВ с ПОНОШЬЮ ЭО
дефлекторов (нетодон дефлектирования);
б) вычислить поле лазерного пучка после прохождения ин ЭО приз
мы, в том числе с модуляцией показателя преломления в виде бегущей
волны;
в) найти схему ЭО дефлектирования. позволяющую в принципе полу
чать субпикосекундные и Фентосекундные оптические ИМПУЛЬСЫ.
в диссертации получены следующие НОВЫЕ НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ: 1. Аналитические выражения для поля лазерного пучка после прохождения им призмы с меняющимся во времени показателем преломления при условии нормального падения на входную грань для случаев узкого гауссова пучка и широкого пучка произвольного профиля. Показана связь между обоини случаяни в контексте оденки амплитуды и длительности получаемых инпульсов.
г. Для случая узкого гауссова пучка получено аналитическое выражение для поля оптического пучка после прохождения ин призмы с но-дулядией показателя преломления в виде бегущей волны, распространяющейся по призме в тон же направлении, что н падающая нормально на входную грань призмы оптическая волна.
-
для реализации бегущей волны показателя преломления предложены одно- и нногопризмешши ЭО дефлекторы бегугаен волны.
-
с использованием подхода, развитого на основе нетода медленно-меняющихся амплитуд, получены аналитические выражения для поля узкого гауссова пучка после прохождения им одной и нногих ячеек мно-гопризненного ЭО дефлектора бегущей волны.
На основе анализа результатов работы на зашиту выносятся следующие ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ:
А) Требование согласования времен прохождения и модуляции (для большинства конструкций означающее требование однородности нодудиру-юшего поля) ограничивает длительность импульсов, получаемых с помощью обычных (т. е.. не использующих бегущую волну) ЭО дефлекторов.
- 5 -величиной, приблизительно равной световому периоду, деленнону на но-дуль максимального изменения показателя преломления, т. е.. имеющей порядок нескольких пикосекунд для существующих в настоящее ВРЄНЯ ЭО материалов.
Б) Ограничение на длительность импульса, обусловленное требованием согласования вренен прохождения и модуляции, снимается, если использовать модулирующее поле в виде бегущей волны.
В) Использование нногопризменного дефлектора бегущей волны дает принципиальную возможность получать Фентосекундные лазерные импульсы.
Г) При дефлектировании светового пучка ЭО призмой с убывающим во времени показателен прелонлениен возникает пространственно-временная каустика с остриями, пространтвенная и врененная координаты острия определяют точку, куда нужно понестить диафрагму для получения импульса минимальной длительности, и момент времени, на который приходится наксинум этого импульса.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИНОСТЬ работы заключается в том. что в ней предложен принципиально новый ЭО дефлектор - нногопризненный дефлектор бегущей волны, перспективный для целей получения и Формирования лазерных УКИ, а также для измерения профиля и длительности лазерных импульсов. Значение диссертации для теории заключается в тон, что в ней был развит на основе нетода недленно-неняюшихся амплитуд довольно обший подход к решению задач о преломлении оптического пучка на границе раздела двух сред, одна или обе из которых инеют малое, зависящее от вренени и пространственных координат, изненение показателя преломления, а также в тон. что в ней найден и исследуется новый принёв пространственно-врененной каустики.
ВКЛАД АВТОРА. Соискателем были предложены одно- и нногопризненный ЭО дефлекторы бегущей волны; обнаружено, что при прелонлении светового пучка на призме с убывающий во времени показателен прелой-
лениен возникает пространственно-временная каустика; был развит на основе метода недленно-неняювшхся амплитуд довольно обпий подход к решению задач о преломлении оптического пучка на границе раздела двух сред, одна или обе из которых имеют малое, зависящее от времени и пространственных координат, изменение показателя преломления. При его активном и непосредственном участии были выполнены все аналитические вычисления (а некоторые лично им), приведенные в диссертации, проведены все опенки и построены, с использованием компьютера, графики.
ПУБЛИКАЦИИ и АПРОБАЯНЯ РАБОТЫ. Основные научные положения, выводы и рекомендации диссертации опубликованы в 3 статьях [3, 4. 6] и в трех публикациях тезисов докладов [1, г, 5].
Результаты работы докладывались и обсуждались на XV Всесоюзной научно-технической конференции "Высокоскоростная Фотография. Фотони-ка и метрология быстропротекаюших процессов" (Носква, 1991 г. ) и были представлены на XX Международной конгрессе по высокоскоростной Фотографии и фотонике (Виктория (Канада). 1992 г. )
СТРУКТУРА РАБОТЫ, диссертация состоит из введения, трех глав и заключения. Она содержит страниц 83. иллюстрация в. библиографию из 83 названии.
