Введение к работе
Актуальность темы. Явление дифракции света на акустических пах привлекает большое внимание исследователей, что в первую редь обусловлено высокой эффективностью анустооптических (АО) адов управления оптическим излучением. Простота технической лизации, высокое быстродействие, широкие функциональные вознести - все эти достоинства АО приборов обеспечивают все более окое их применение в радиофизике и оптоэлектронике в качестве уляторов, дефлекторов и фильтров оптического излучения, анали-оров спектра радиосигналов, корреляторов, конволверов и др.СП.
Столь широкое и разнообразное практическое использование АО имодействия стимулирует интенсивные исследования и самого явил дифракции света на ультразвуке. При этом главное внимание в леднеэ время уделяется взаимодействию световых и акустических ков, имеющих сложную пространственно-временную структуру, Ценностям дифракции света в анизотропных средах и средах с мо~ мрованными параметрами, различным тонким АО эффектам, которыо были известны ранее.
К числу таких эффектов относится и эффект дополнительного ювого сдвига, исследованию которого посвящена данная диссерта-іннзя работа.
Анализируя работы по теории АО взаимодействия, можно отме-'ь, что до недавнего времени основное внимание в них обращалось расчет амплитуд дифракционного спектра в различных режимах ди-1КЦИИ. Вопрос же о фазах дифрагированных волн оставался откры-1 до тех пор, пока Г.Е.ЗильОерман и Л.Ф.Купченко не показали I, что при дифракции света на ультразвуке в нулевом порядке ди-
фракции возникает дополнительный фазовый сдвиг, зависящий амплитуда и .частоты акустической волны, а также от угла падеї света. В последующих работах [3-51 существование такого зффеї было подтверждено экспериментально. Однако к моменту начала pat ты над диссертацией были проведены лишь самые начальные иссле; вания эффекта, касающиеся частных случаев его проявления.
В связи с этим, целью диссертационной работы являлось , тальное изучение эффекта дополнительного фазового сдвига и ві можностей его практического использования, что предполагало:
-
исследование причины возникновения, условий существова и основных закономерностей данного зффекта в различных режимах взаимодействия;
-
колличэственный расчет амплитудных и фазовых характер тик дифракционного спектра;
-
исследование новых эффектов в акустооптике, появлящи как следствие дополнительного фазового сдвига.
Научная новизна работы состоит в следующем: 1.Для случая сильного АО взаимодействия получены аналитик кие решения ряда дифракционных задач:
а) трехволнового Орэгговского рассеяния на двух акус
ческих волнах, распространяющихся под углом друг к другу:
б) последовательной Орэгговской дифракции на двух аі
тических пучках;
в) чегарехволнового рассеяния в промежуточном режимі
взаимодействия.
2.Исследованы амплитудные и фазовые характеристики трех нового брэгговского рассеяния в анизотропной среде в широком пазоне значений параметров АО взаимодействия.
З.Дана физическая трактовка причины возникновения эффекта дополнительного фазового сдвига. Показано, что он моает существовать во всех дифракционных максимумах.
4.Указано на возможность возникновения искажения волнового фронта светового пучка при АО взаимодействии.
5.Исследованы поляризационные эффекты, возникавдие при АО взаимодействии как следствие эффекта дополнительного фазового сдвига.
. 6.Показана возможность существования и теоретически исследована поляризационная невзаимность при АО взаимодействии.
Практическая ценность -работы определяется двумя моментами.
Во-первых, поскольку дополнительный фазовый сдвиг зависит от параметров АО взашод9^т^щ^{шйЕ^^а^:^^стотн ультразвука, угла падения -светаУ,1''которыми легко управлять в эксперименте, то это открывает возмозшости для создания АО устройств совершенно нового типа.
Во-вторых, достаточно большая величина эффекта означает, что его необходимо учитывать при создании АО устройств, особенно таких, в которых используется оптическое гетеродинирование.
Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на Всесоюзном семинаре "Математическое моделирование и применение явлений дифракции" (Москва, 1990г.), XV Всесоюзной конференции "Акустоэлектроника и физическая акустика твердого тела" (Ленинград, 1991г.), Мевдународвой конференции "Ultrasonics International" (Ле Туке,' Франция, *Э91г.), на семинарах кафедры физики колебаний физического факультета МГУ.
Публикации. Основные результаты исследований представлены в 6 работах, список которых приведен в конце автореферата.
- і -
Структура к объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы- Общий объем работы 164 страницы. Она содержит 106 страниц машинописного текста, 56 рисунков, 1 таблицу и библиографический список, включающий 110 наименований.
