Генерация второй гармоники в нелинейном кристалле

Генерация второй гармоники в нелинейном кристалле

• Рекомендуемый курс лекций: 'Экспериментальные методы квантовой радиофизики' для студентов III, IV курсов.
• Пропускная способность: работа выполняется одним студентом, время выполнения работы 6 академических часов.
• Физическая проблема:
  Создание мощных источников оптического излучения - лазеров - позволило получить в световой волне напряженность электрического поля, сравнимую с напряженностью поля в атоме. При распространении такого мощного светового излучения через среду оптические характеристики среды становятся зависящими от напряженности электрического поля световой волны. Это может приводить к целому ряду нелинейно-оптических эффектов, одним из которых является генерация второй гармоники.
  Генерация второй гармоники может происходить только в средах, не обладающих центром инверсии и требует выполнения ряда дополнительных условий, в частности выполнения условия фазового синхронизма при распространении первичной и вторичной волн в среде.
  Условие фазового синхронизма может быть выполнено лишь для некоторых анизотропных кристаллов при распространении в них излучения по отдельным направлениям. Расчет этих направлений производится, используя формулы кристаллооптики.
  Цели работы:
  а. Знакомство студента с нелинейно-оптическим явлением - генерацией второй гармоники.
  б. Изучение методики возбуждения и регистрации второй гармоники в одноосном нелинейном кристалле.
  В процессе выполнения лабораторной работы проводятся предварительная юстировка и настройка систем лабораторной установки и собственно проведение измерений генерации второй гармоники.
  На предварительном этапе студент знакомится с методикой настройки и управления твердотельного лазера ЛТИ-501, выбирает режим работы прибора. Затем, используя визуальную систему наблюдения, производит ориентацию исследуемого кристалла ниобата лития. По формулам кристаллооптики рассчитывается угол фазового синхронизма для кристалла ниобата лития. На втором этапе проводятся измерения распределения интенсивности второй гармоники в зависимости от угла отклонения от фазового синхронизма.
• Оборудование
  - образец нелинейного кристалла - ниобата лития;
  - источник излучения - твердотельный инфракрасный лазер ЛТИ-501 с блоком питания;
  - двукружный гониометр;
  - система визуального наблюдения в инфракрасной области на основе оптической системы оптической системы с электронно-оптическим преобразователем;
  - система регистрации излучения: фотодиод с блоком питания, усилитель постоянного тока, миллиамперметр.
  Настройка лабораторной установки и проведение измерений производятся вручную.
  
• Степень автоматизации и компьютеризации установки - отсутствуют.
• Контактные телефоны: Рагозин Е.Н. 132-63-29; Масалов А.В. 132-67-60.