Трех- и четырехволнове рассеяние света на поляритомах и кристаллах ниобата лития с примесями

2 2 10 No.2 580 1 11 No.2 -9,2 9 Nd Mg LiNbO3. 47.4o 10 Nd Mg LiNbO3 . 47.4o 11 Nd Mg LiNbO3 . 66.2o 4 LiNbO3. 13. No.2 , 10,11 12. 11 11 47.4o, 57 66.2o. d 5.60.1 12 13 47.4o 66.2o 1 Случай нецентросимметричной среды является наиболее общим при рассмотрении процессов активной спектроскопии 14 15 2 ? GaP GaP 16 17 2. 14 12 L s - 13 ? s 18 , 14 IL, I,

I ? L l 15 N, M ph 14. 3 15 1, 2 12 ? 4. В большинстве выполненных ранее работ использовалась традиционная схема КАРС-спектроскопии, в которой одна из накачек является дважды вырожденной с точки зрения процесса четырехволнового смешения, и регистрация сигнала ведется на антистоксовой частоте. В данном случае использовался наиболее общий вариант четырехволнового взаимодействия, в котором все

волны имеют разные частоты и регистрируется стоксова компонента рассеянного излучения. Схема экспериментальной установки приведена на рис.16. Источниками волн возбуждающего излучения с частотами 1 и 2 служат YAG Nd 3-лазер и перестраиваемый лазер на кристалле , имеющие длины волн генерации 1 1,064 мкм и 2 в интервале 1,08-1,22 мкм соответственно и работающие с частотой повторения 1-33

Гц. Накачкой для перестраиваемого лазера на кристалле с центрами окраски служит излучение основной гармоники YAG Nd 3-лазера, прошедшее через YAG Nd 3-усилитель и поляризационную призму Глана-Томсона ПГ1. В качестве зондирующей волны используется излучение второй гармоники YAG Nd 3-лазера длина волны L 532 нм , генерируемой удвоителем частоты ГВГ, которое отделяется от излучения основной гармоники при помощи зеркала с селективным по частоте

коэффициентом отражения. Благодаря использованию источников ближнего ИК диапазона для возбуждения поляритонной волны, паразитные засветки, вызванные люминесценцией исследуемой среды под действием их излучения, попадают в ИК диапазон, далекий от области регистрации сигнала, лежащей в видимой части спектра. Необходимая поляризация лучей, падающих на кристалл, определяется поляризационными призмами Глана-Томсона ПГ1 и ПГ2. Углы падания лучей накачки на исследуемый кристалл задаются системой

зеркал З2-З4. Кроме того, введение в лучи накачек дополнительных фокусирующих линз Л1-Л3 позволяет варьировать значение плотности мощности накачек в области их взаимодействия и их угловую расходимость. Рассеянное излучение собирается трехлинзовой системой ЛС в плоскости входной щели спектрографа СП, пройдя предварительно через поляризационную призму Глана-Томсона ПГ3, служащую анализатором рассеянного излучения и отсекающую прошедшее через образец

О излучение пробной волны. На выходе спектрографа формировалась двумерная частотно-угловая картина рассеяния. Отклонение луча по горизонтали соответствовало частоте рассеянной волны, по вертикали - углу рассеяния в плоскости волновых векторов накачек. Устройство кассетной части спектрографа позволяет проводить как фотографическую, так и электронную регистрацию сигнала. В последнем случае приемником сигнала служит ФЭУ2, работающий в аналоговом режиме.

Его сигнал через широкополосный усилитель с регулируемым коэффициентом передачи поступает в быстродействующий стробируемый АЦП интегрирующего типа, входящий в состав крейта КАМАК и далее в управляющую ЭВМ типа IBM PC AT. Управляющая ЭВМ посредством блоков, входящих в состав крейта КАМАК, осуществляет синхронизацию и управление работой отдельных узлов установки. В настоящем варианте установки, при фотоэлектронной регистрации спектра,

ФЭУ был неподвижен, и перед ним была помещена щель переменной ширины с микрометрическим винтом. Сканирование спектра по частоте осуществлялось путем поворота призменной части спектрографа шаговым двигателем ШД1. Другой двигатель ШД2 служит для поворота кристалла в плоскости, содержащей все лучи накачек, что дает возможность изменять расстройку фазового синхронизма в образце. Дополнительный фотоприемник ФЭУ1 служит для контроля мощности накачки.

Использование прерывателя пробного луча ПЛ позволяет автоматически вычитать фон, связанный с засветкой фотоприемника излучением суммарной частоты двух инфракрасных лазеров. Оптическая схема установки ориентирована на регистрацию стоксовой компоненты рассеянного излучения. Это позволяет легко переходить от наблюдения спонтанного трехфотонного рассеяния света на поляритонах к наблюдению рассеяния на когерентно возбужденных состояниях среды простым включением

ИК накачек, поскольку в обоих случаях рассеянное излучение лежит в одном частотно-угловом интервале. 4 Mg LiNbO3 c ?g 0.68 ? 0.79 No.4,5 No.4 No.3,5 541 1, 550 1, 558.5 1, 560 1. P 2 ? 12 . 1 ? 2 ? S L-1 2 ? 1 1 ? YAG Nd 3 ? 6 1 ? 0.25 , 0.05 , 0.01 L ? 1 4 - 1 0,5-1 1 ? 2 ? 1-2 P Is 17 0.50 600 1 5 1. Is , 2 ? 1, Is a,1 . 18 - 1 2 410 ?

2 , p 541 1. Is . 18 ? 1. 1 600-680, p 539-543 1. 1 640-650 p 541 1 13 ? 16 19 2 29.50 ? 2 , p 550 1 1 570 p 550 1. 20 ? 0.68 ? 0.79 2 18.50 p 560 1 21 ? 0.41 2 00. Z p 560 1 560 1 ? no 0.41 Mg 6.53, no 0.68 Mg 6.37, no 0.79 Mg 6.2 no 0.02 17. 18. 1 ? I 1 2 410 p 541 1 ? 0.68 . 19. 1 ? I 1 2 29,50 p 550 1 ?

0.68 . 20. 1 ? I 1 2 18,50 p 560 1 ? 0.68 0.79 . 21. 1 ? I 1 2 00 p 560 1 ? 0.41 . 22 0.41 0.68 0.79 1 0-1 . 2 3 4 5. 580 1 6. 1 1980 2. J.P.Coffinet and F. De Martini. Phys.Rev.Lett. vol.22, ?2, pp.60-64 1969 . 3 6, 490, 1967. 4 62, 1846, 1972. 5 1976. 6 63, 613-615, 1986. 7 25, 1199, 1983. 8.

A.L.Aleksandrovski, I.I.Naumova, V.V.Tarasenko. Ferroelectrics, 141, 147-152, 1993. 9 23, ?7, 1-3, 1996. 10 LiNbO3 Mg ? LiNbO3 Y 18, 254-256 1991. 11 16, 3524, 1974. 12 2, 11-14, 1970. 13. Winter F.X, Claus R. Optic Communication, 6, 22-25, 1972. 14 25, 240-244, 1977. 15 Квантовая электроника, т.2, 5, стр.995, 1975. 16. F.

DeMartini, G.Giuliani, P.Mataloni, E.Palange and Y.R.Shen. Phys.Rev.Lett. vol.37, ?7, pp.440-443, 1976. 17. G.M.Gale, F.Vallee, and C.Flitzanis. Phys.Rev.Lett. vol.57, ?15, pp.1867-1870, 1986. 18 38, 1981. 19 2, 2, c. 265-271,1974.