Способ самообращения волнового фронта

, и ) Фф ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ в системах оптической обработки информации, Цель изобретения - обеспечение стационарного самообращения волнового фронта и уменьшение времени его установления, Способ включает введение светового пучка в фоторефрактивный кристалл с диффузионным механизмом нелинейности с расположением каустики фокусируемого излучения внутри кристалла и ориентирование кристалла до получения нелинейного отражения в его обьеме, Область нелинейного вэаи)лодействия освещают дополнительным некогерентным с обращаемым излучением источником излучения, интенсивность которого выбирают из условия наведения им в кристалле фотопроводимости,аники кунов ипецкий Н.Ф Шкулнового фронта, М,; ышающую)осится к опт 1 оптике, дина треть фотопро щаемым пучко)мости, наводимои обрил. 1 вЪ 1(,А) дольному масштабов пр неоднородности интенсивн ентирование кристалла до жения в его объеме. Осв нелинейного взаимодейств ным некогерентным с обра нием источником излучени которого выбирают из усло кристалле фотопроводимо щей как темновую проводи треть от фотопроводимост ращаемым пучком, Коээфи в этой ситуации имеет вид где 1 - интенсивность обр 1 л - интенсивность дополни ния подсветки; Го - коэф нарного усиления при 1тности кголографсистемации. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К ДВтОРСКОЮ СВИДЕ.ГЕ(71) Институт проблем мех АН СССР (72) А,В. Мамаев и В.В. Ш(54) СПОСОБ САМООБРАЩЕНИЯ ВОЛНОВОГО ФРОНТА(57) Изобретение от 1 ке, в частности нелинейной мической голографии, и может быть использовано в етение относится к оптике, в час елинейной оптике, динамической и, и может быть использовано в оптической обработки информа Цель изобретения - обеспечение стационарного самообращения волнового фронта и уменьшение времени его установления.Известный способ самообращения волнового фронта включает введением светового пучка в фоторефрактивный кристалл с диффузионным механизмом нелинейности с расположением каустики фокусируемого излучения внутри кристалла (при условии непревышения отношения поперечного к продольному размеров области взаимодействия пар отношением пот)еречного к прок темновую, так и одну остранственноиости пучка), ори получения отра ещают область ия дополнительщенным иэлучея, интенсивность вия наведения в сти, превышаюмость, так и одну и, наводимой обциент усиления ГГ = Го 1/(1+ 1 л),ащаемого пучка; тельного излучефициент стацио Ь, При 11имеет место зависимость стационарного коэффициента усиления Г слабого сигнала от локальной интенсивности 11 и поэтому существует дискриминация в усилении обращенной и необращенных компонент 5 рассеянного излучения. Коэффициент дискриминации, равный отношению инкрементов усиления обращенной и необращенных компонент рассеянного излучения составляет(21+ 1 )/1 г+ 1.), где 1- среднее 10 значение интенсивности обращаемого излучения, и - интенсивность излучения подсветки, Прии, когда Гобращенная компонента илеет почти двух- кратное преимущество в усилении по срав нению с необращенными комтонентами, как и в случае при вынужденных рассеяниях, При ь - 31 п коэффициент дискриминации равен 1,25, При дальнейшем увеличении 1коэффициенгдискримина ции падает, Это приводит к тому, что необращенные компоненть рассеянного назад излучения тоже хорошо усиливаются и в результате доля обращения будет падать, Время же установления процесса ту: е 25 этом случае будет тут -:) и приблизительно в 1+ ,)/ 1 ь раэ меньше, чем в прототипе.На чертеже представлена схема эксперимента, в соответствии с которой осущест влялась реализация стационарного самообращения волнового фронта в фоторефрактивном кристалле.Схема содержит гелий-кадмиевые лазеры 1 и 2 (Л= 0,44 мкм), наборы ослабляющих 35 фильтров 3 и 4, полупрозрачное зеркало 5(Р= 80%), фокусирующую линзу б с фокусным расстоянием 18 см, неоднородную по толщине стеклянную фаэовую пластинку 7, двулучепреломляющий клин 8 из исландского 40 шпата, фокусирующий объектив 9 с Г: 5 сл.фоторефрактивный кристалл 10 БаТО- измерители мощности 11, 12 и 13, клин 11 з плавленного кварца.Излучение гелий-кадмиевого лазера 1 45 мощностью б 0 МВТ пропускалось через набор ослабляющих фильтров 3, позволяв-, ших менять интенсивность лазерногозлучения, отражалось от зеркала 5, проходило через линзу б, через вносящую в лазерный -0п пучок спекл-структуру неоднородную по тодщине стеклянную фазовуп пластку 7, стандарт ную для эксгерим. то в по обращению волнового фронта, через клин 8 фокусировалось объективол 9 в фотореф рактивный кристалл 10 ВаТОз. Кристалл 10 ориентировался до получения нелинейного отражения лазерного излучения в его объеме. В нашем случае заметное нелинейное отражение в кристалле возникло при улах падения излучения на кристалл, превышающих 50 в воздухе, При измерениях угла падения излучения нэ кристалл фиксировался и составлял 65, Оптическая ось кристалла была перпендикулярна входной грани кристалла, Падающая в фоторефрактивный кристалл 10 подлежащая обращению волна была е-поляризована, Прошедшая в обратном направлении отраженная волна попадала на измеритель 12 мощности, который позволял измерять коэффициент нелинейного отражения от кристалла и долю обращения, Мощность излучения лазера 1 регистрировалась излерителем 11 мощности, В качестве излучения подсветки некогерентного с обращенным пучком использовалось излучение лазера 2, мощность которого изменялась с помощью фильтров 4 Часть излучения лазера 2 отражалась от клина 14 и попадала на измеритель 13 мощности, измерявший мощность излучения подсветки. Излучение лазера 2 вводилось в кристалл 10 с помощью двулучепреломляющего клина 8 и обьектива 9 и было в кристалле О-поляризованным. Поскольку коэффциет нелинейного взаимодействия в кристалле ВаТОз для получения О-поляризованной волны много меньше, чем для е-поляризованой волны, то излучение подсветк в нашем слу ае не вьзывало само по себе нелинейного рассеяия назад. Отфошение поперечного к продольному масштабов пространственой неоднородности итенсивности одращаелого пучка задавалось отноше ием разлера лазерного пукэ э обьективе 9 к его фокусному рассгояню В условиях, когда указанное отношене превышало отновение поперечного к продольному размеров области нелинейноо взэмпдействч, нэблюдалэсь обращение волового фрота излучения лазера 1. Причем обращеие Волнового фронта имео место не только в нестэционарном режиле, но и в установившемся (стационарном) режиме. Измеренный в стационарном режиме коэффициенг нелинейного отрэжеия достигал: 20 /, при доле обращения =50%, В условях, когда отошсне поперечно о к прсдольнолу размеров области взаиодейс вия реньшало отношение попере ого к родольному масштабов прост ранствен ной неоднородности интенсивости этого пука, в отраженной волне обренеая компонента отсутствовала, Обращение также огсуствовэло и в случае невьполнения условия на величину фотопроводимости, наведенной дополни- тель ым истоко л излучения, Временной ход сбр щ.о, голь представлял собой1635157 Формула изобретения Способ самообращения волнового фронта, включающий фокусировку излучения в обьем фоторефрактивного кристалла Составитель Е,ДорофееваТехред М,Моргентал Корректор Т Малец Редактор А,Долинич Заказ 755 Тираж 339 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 на начальном участке монотонно возрастающую функцию, которая затем выходила на стационарное значение, Время установления процесса, измеренное по половине значения стационарноо коэффициента отражения при1 1, было приблизительно в 1,8 раз меньше, чем в случае 1 л = О,Использование способа самообрэщения волнового фронта позволяет обеспечить стационарное самообращение волнового фронта и уменьшает времена устранения процесса,с диффузионным мехэнизмбм нелинейности с расположением каустики фокусируемого излучения внутри кристалла и ориентирование кристалла до получения не линейного отражения в его объеме, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения стационарного самообращения волнового фронта и уменьшения времени его установления, область нелинейного взаимо действия освещают дополнительнымнекогерентным с обращаемым излучением источником излучения, интенсивность которого выбирают из условия наведения в кристалле фотопроводимости, превышаю щей как темновую проводимость, так и одну треть фотопроводимости, наводимой обращаемым пучком.