Самопреобразование частоты лазерного излучен7ия в активно-нелинейных кристаллах с регулярной доменной структурой (1104741), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Рис.2, б).следующие случаи процессов самопреобразования частоты: 1) самоудвоениечастоты ( ω + ω → 2ω ), когда в кристалле имеет место лазерная генерация излучения с частотой ω и одновременно генерация его второй гармоники; 2) параметрическоесамопреобразование(самоделениечастоты)( ω → ω 2 + ω 2 ), при котором в кристалле наряду с лазерной генерацией излучения с частотой ω12частотыпроисходит генерация его второй субгармоники;93) самосложение частот ( ω + ω pump → ωsum ), когда в кристалле имеет место ла-и инфракрасном (1,084 мкм и 2,168 мкм) спектральных диапазонах. Вычисленызерная генерация излучения с частотой ω и одновременно процесс сложениязначения периодов модуляции нелинейной восприимчивости в РДС-АНКего частоты с частотой излучения накачки ω pump .Nd:Mg:LiNbO3, необходимых для осуществления процессов самоудвоения, са-Получена система уравнений для описания последовательных волновыхвзаимодействий в РДС-АНК и исследованы следующие случаи таких процессов: 1) последовательное самоутроение частоты ( ω + ω → 2ω , ω + 2ω → 3ω ),при котором осуществляется лазерная генерация излучения с частотой ω игенерация третьей гармоники за счет последовательного утроения частоты лазерного излучения; 2) последовательное параметрическое самопреобразованиемоделения, самосложения, последовательного самоутроения и последовательного параметрического самопреобразования частоты.В третьей главе произведено рассмотрение процессов самопреобразования частоты в РДС-АНК с учетом дифракционных эффектов.
Дифракционныеэффекты при самопреобразовании частоты обусловлены распространением излучения в резонаторе, конечными размерами зеркал и апертуры РДС-АНК.Численными методами решены системы уравнений, описывающие в квазиоп-частоты ( ω3 → ω1 + ω2 , ω2 + ω3 → ω4 ), когда одновременно происходит лазер-тическом приближении процессы самоудвоения частоты и самосложения час-ная генерация излучения с частотой ω3 , параметрический распад частотытот в РДС-АНК, расположенном внутри резонатора.
Для различных параметровω3 → ω1 + ω2 и сложение частот ω2 + ω3 → ω4 .исследуемых схем (размеров, радиусов кривизны и коэффициентов отраженияПолучены аналитические решения сис-зеркал; расстояний между зеркалами; длин РДС-АНК; мощностей и фокусиро-тем уравнений для интенсивностей волн свок накачки) численными методами рассчитаны пространственные и мощност-различными частотами в случае стацио-ные характеристики волн, участвующих в рассматриваемых процессах. Иссле-нарной генерации. При помощи найденныхдовано влияние вышеуказанных параметров на пространственные и энергети-решений исследованы особенности проте-ческие характеристики излучения и выявлены условия, при которых мощностькания процессов самоудвоения частоты,генерируемого излучения максимальна. Установлено, что пространственноепараметрического самопреобразования час-распределение интенсивности излучения, которое появляется за счет нелиней-тоты, самосложения частот и последовательного параметрического самопреобразования частоты.
Численными методами исследованы особенности протекания после-Рис.1. Зависимость нормированноймощности субгармоники на выходерезонатора от длины кристалла L икоэффициента отражения Rω 2 выходного зеркала для волны субгармоникив процессе самоделения частоты.ного процесса в кристалле, слабо влияет на пространственное распределениеинтенсивности генерируемого лазерного излучения. Выявлено, что на формирование пространственного распределение интенсивности излучения, получаемого в результате нелинейного взаимодействия волн, оказывает влияние недовательного самоутроения частоты.
Выяв-только пространственное распределение интенсивности лазерного излучения,лена зависимость эффективности исследуемых процессов от параметров РДС-но и наличие резонатора по преобразованной частоте.АНК, накачки и резонатора (см. Рис.1). Расчеты выполнены применительно кЧетвертая глава диссертации посвящена экспериментальным исследова-РДС-АНК Nd:Mg:LiNbO3, для которого длины волн излучения в рассмотрен-ниям процессов самопреобразования частоты в РДС-АНК.
В экспериментахных процессах лежат в видимом (0,458 мкм, 0,464 мкм, 0,542 мкм и 0,725 мкм)использовались РДС-АНК Nd:Mg:LiNbO3 с близким к конгруэнтному составом1011.













