ВКР генерация антистоксового излучения в условиях

ВКР генерация антистоксового излучения в
условиях квазифазового синхронизма.
Н. С. Макаров, студент 3 курса СПб ИТМО (ТУ),
197101, Санкт-Петербург, Саблинская, 14.
Научный руководитель: канд. физ.-мат. наук
Беспалов В.Г.
Квазифазовый синхронизм при генерации второй гармоники.
Lк
I2w
Lк
c-axis

E
d31
z
Создание условий квазифазового синхронизма при ВКР генерации.
Система уравнений для безразмерных действительных
амплитуд полей aj и разности фаз 
an
 1aa2 ac2   an  cos n   a 

ac  c  k n
ac  2 aa  cos an2  cos c   a     ac

  n  kc
aa
 k
  a n 1aa  2 ac  cos an2

 n  ka
Здесь j – углы, которые образуют
волновые вектора
взаимодействующих волн kj с осью z,
 - нормированная координата, 1, 2
– коэффициенты нелинейной связи
волн,  - волновая расстройка,  коэффициент затухания стоксовой
компоненты, j - частоты волн.
 k a


 k a
 2  a n  c  c n  a  cosc  a   an2  sin   

 n  ka aa n  kc ac

 n2T0 N
  z 2
hc kn cos  a

2
2
c An 0 ;   
a

z
2
ca
Aj
;  


;
;
2
a

1
2

2
j
c
c
An 0
a
r;    a   c  2 n;
  2 n   c   a  
(Резонансные взаимодействия света с веществом В. С. Бутылкин, А. Е.
Каплан, Ю. Г. Хронопуло, Е. И. Якубович; М., 1977 г, с 232.)
Схема лазера для цветной импульсной голографии.
При коэффициенте стационарного ВКР усиления в сжатом водороде
g(P(H2)=40 атм)=3 см/ГВт с входной энергией накачки 1 Дж в импульсе
длительностью 10 нс при пучке диаметром 5 мм (In=0,02 Гвт/см2) при
использовании апериодической структуры с затуханием, на выходе можно
получить 130 мДж зеленого излучения ( = 532 нм), 200 мДж синего
антистоксового излучения ( = 436 нм) и 320 мДж красного стоксового
излучения ( = 676 нм)
Конструкция ВКР кюветы.
Выводы.
Проведенные исследования показали несомненную
перспективность использования ВКР в средах c изменяемыми
параметрами нелинейности третьего порядка ((3)) вдоль продольной
координаты в условиях квазифазового синхронизма для увеличения
коэффициента преобразования энергии из волны накачки в
антистоксовую компоненту.
Показано, что для достижения наибольшей эффективности
антистоксового ВКР преобразования слоистая среда должна быть
апериодической.
Расчеты продемонстрировали, что при введении затухания на
стоксовой частоте достигается максимальная эффективность
антистоксового преобразования.
Проведенное численное моделирование указывает пути
повышения эффективности антистоксового ВКР преобразования и
открывает возможности дальнейшей оптимизации схем для получения
когерентного излучения с длинами волн в сине-голубой области спектра.