- фазовый квазисинхронизм - непрерывная генерация ВКР в резонаторе - фотонные кристаллы

1. Новые методы генерации и усиления света при вынужденном комбинационном рассеянии: фазовый квазисинхронизм и фотонные кристаллыВ. Г. Беспалов, С. А. Лобанов, Н. С. Макаров. - фазовый квазисинхронизм - непрерывная генерация ВКР в резонаторе - фотонные кристаллы

2. Lк I2w Lк c-axis z d31 Фазовый квазисинхронизм при генерации второй гармоники. Создание условий фазового квазисинхронизма при ВКР генерации.

3. Система уравнений для комплексных амплитуд полей взаимодействующих волн Aj: Здесь  – волновая расстройка, g –коэффициент стационарного ВКР усиления, i– частоты взаимодействующих волн.

4. Зависимость эффективности антистоксового ВКР преобразования от соотношения интенсивностей стоксовой компоненты и накачки на входе в комбинационно-активную среду. Водород,  = 1.5 рад/см, g = 3.0 см/ГВт.

5. Фазовый квазисинхронизм при ВКР в водороде.  = 1.5 рад/см, g = 3.0 см/ГВт, Is(0) = 0.001 ГВт/см2, эффективность антистоксового преобразования равна 30%.

6. Непрерывная генерация ВКР в резонаторе. Прямая волна Обратная волна t L 2L Выходное z зеркало Входное зеркало Область задания граничных условий. Начальные условия и условие отражения на зеркалах.

7. 2 50 Eнакачки 40 0 30 20 10 t -2 t 0 0.0 0.0 -6 -5 -5 -5 -5 -5 -6 -5 -5 -5 -5 -5 4 5.0x10 1.0x10 1.5x10 2.0x10 2.5x10 3.0x10 5.0x10 1.0x10 1.5x10 2.0x10 2.5x10 3.0x10 2 40 0 -2 Eстокса 30 -4 -6 20 -8 -10 10 -12 -14 t t -16 0 -18 0.0 0.0 -6 -5 -5 -5 -5 -5 -6 -5 -5 -5 -5 -5 5.0x10 1.0x10 1.5x10 2.0x10 2.5x10 3.0x10 5.0x10 1.0x10 1.5x10 2.0x10 2.5x10 3.0x10 60 50 2 40 Eнакачки 30 0 20 10 t -2 t 0 0.0 -5 -5 -5 -5 -5 -5 0.0 40 -5 -5 -5 -5 -5 -5 1.0x10 2.0x10 3.0x10 4.0x10 5.0x10 6.0x10 4 1.0x10 2.0x10 3.0x10 4.0x10 5.0x10 6.0x10 0 30 -4 20 -8 Eстокса -12 10 -16 t t 0 -20 0.0 -5 -5 -5 -5 -5 -5 0.0 -5 -5 -5 -5 -5 -5 1.0x10 2.0x10 3.0x10 4.0x10 5.0x10 6.0x10 1.0x10 2.0x10 3.0x10 4.0x10 5.0x10 6.0x10 Генерация ВКР с уровня стохастических шумов, H2 gas, H2 Crystal,CH4 gas, Ba(NO3)2 Crystal.

8. Результаты моделирования ВКР - усиления в резонаторе. 0 -2 6.0x10 -2 -2 -4 5.0x10 -6 Eстокса -2 4.0x10 -8 -10 -2 3.0x10 -12 Eстокса -2 2.0x10 -14 -16 -2 1.0x10 -18 -20 0.0 -22 0.0 0.0 -5 -4 -4 -4 -4 -5 -4 -4 -4 -4 5.0x10 1.0x10 1.5x10 2.0x10 2.5x10 5.0x10 1.0x10 1.5x10 2.0x10 2.5x10 • Расчеты проводились при следующих параметрах резонатора: • L=7.3 см., R=0.99984, A=7.8e-5 ppm, P входное =1 Вт/см2 • и для следующих сред: • H2 gas, 30 atm., g=4.72*10-9 см/Вт, T2= 203*10-12 cек. • H2 Crystal, g=56*10-9 см/Вт, T2= 30*10-9 cек. • CH4 gas, 50 Atm., g=1.26*10-9 см/Вт, T2= 16*10-12 cек. • Ba(NO3)2 Crystal, g=47*10-9 см/Вт, T2= 16*10-12 cек. • L=1см. R=0.99984, A=7.8e-5 ppm, P входное =0.1 Вт/см2 g=12*10-9 см/Вт, T2=10-9 cек., P импульсов =10-4 P входное, Tимп. =104 T2.

9. Фотонные кристаллы

10. Примеры многомерных фотонных кристаллов

11. Принцип реализации фазового синхронизма с использованием двумерного фотонного кристалла. ks ka 3 kp kp 2 1 Условия выполнения фазового синхронизма:

12. Проведенные исследования показали, что при ВКР в средах c изменяемыми параметрами нелинейности третьего порядка ((3)) вдоль продольной координаты в условиях фазового квазисинхронизма возможно увеличение коэффициента преобразования энергии из волны накачки в антистоксовую компоненту.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. Для решения проблемы фазового синхронизма и увеличения эффективности преобразования при нелинейных взаимодействиях могут быть использованы фотонные кристаллы. Выводы.