Фоторефрактивные волноводные и интерферометрические элементы для нелинейного преобразования электромагнитных полей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.03, кандидат наук Перин, Антон Сергеевич

• Перин, Антон Сергеевич
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Перин, Антон Сергеевич

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1 НЕЛИНЕЙНЫЕ ЭФФЕКТЫ В КРИСТАЛЛАХ

1.1 Фотонные кристаллы

1.2 Кристалл 1л№Ю3 и фоторефрактивный эффект

1.3 Пироэлектрический эффект в 1лМ>Оз

1.4 Фоторефрактивный интерферометр Фабри-Перо

1.5 Выводы по первой главе

2 ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ПРОФИЛЯ ГАУССОВА ПУЧКА В НЕЛИНЕЙНОМ ФОТОРЕФРАКТИВНОМ ИНТЕРФЕРОМЕТРЕ ФАБРИ-ПЕРО

2.1 Моды гауссова пучка

2.2 Преобразование профилей лазерных гауссовых пучков

2.2.1. Методика и схема эксперимента

2.2.2. Экспериментальные результаты

2.3 Обсуждение результатов эксперимента

2.4 Выводы по второй главе

3 ЭФФЕКТЫ САМОВОЗДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ В ФОТОРЕФРАКТИВНЫХ ИНТЕРФЕРОМЕТРАХ ФАБРИ-ПЕРО

3.1 Теоретическая модель реального ИФП на основе 1л№>03

3.1.1 Формирование в ИФП интерференционной картины волнами, распространяющимися в противоположных направлениях

3.1.2 Формирование в ИФП интерференционной картины волнами, распространяющимися в одном направлении

3.2 Экспериментальное исследование формирования дифракционных решеток пропускающего типа в фоторефрактивном интерферометре Фабри-Перо

3.2.1 Экспериментальное исследование влияния угла падения светового поля, относительно входной грани ИФП, на период пропускающей фоторефрактивной решетки

3.3 Выводы по третьей главе

4 ЭФФЕКТЫ САМОВОЗДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ В КРИСТАЛЛАХ 1лМ)03 С УЧЕТОМ ВКЛАДА ПИРОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА

4.1 Экспериментальное исследование эффектов дифракции световых пучков в кристаллах ниобата лития с учетом вклада пироэлектрического эффекта

4.1.1 Описание экспериментальной установки для исследования возможности компенсации дифракции световых пучков в условиях вкладов фоторефрактивного и пироэлектрического эффектов

4.1.2 Описание методики эксперимента для исследования дифракции световых пучков в условиях вкладов фоторефрактивного и пироэлектрического эффектов

4.1.3 Расчет параметров элементов, входящих в состав экспериментальной установки

4.1.4 Экспериментальное исследование дифракционной расходимости световых пучков в кристалле ниобата лития в условиях вклада фоторефрактивного и пироэлектрического эффектов

4.1.5 Время хранения оптически индуцированных волноводных каналов, сформированных при вкладе пироэлектрического эффекта

4.2 Экспериментальное исследование волноводных структур, сформированных в кристалле ниобата лития с учетом вклада пироэлектрического эффекта

4.2.1 Описание экспериментальных установок для оптического индуцирования и исследования периодических волноводных структур

4.2.2 Экспериментальное исследование волноводных структур в кристалле ниобата лития, сформированных проекционным методом

4.2.3 Экспериментальное исследование эффектов линейной дискретной дифракции света в волноводных структурах

4.3 Выводы по четвертой главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

89

Приложение А. Патент на полезную модель

Приложение Б. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ

Приложение В. Акт внедрения в учебный процесс каф. СВЧ и КР

Приложение Г. Акт внедрения в НИР каф. СВЧ и КР

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Фоторефрактивные волноводные и интерферометрические элементы для нелинейного преобразования электромагнитных полей»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования

Преобразование профилей волновых пучков к нужному виду в современной оптике и радиоэлектронике представляет существенный интерес как с точки зрения реализации разного рода нелинейно-оптических экспериментов [1], так и в прикладном плане, при создании лазерных манипуляторов микро- и наночастиц [2], при генерировании, обработке и передаче радио- и оптических сигналов [3-7]. Для изменения профилей используются как пассивные элементы [8-10], так и электрически управляемые пространственные модуляторы [11]. Принципиально пространственный модулятор может быть оптически управляемым, причем для фоторефрактивных материалов мощность управляющих пучков может лежать в микроваттном диапазоне. В последние годы значительно возрос интерес к разработке оптических систем записи, хранения и обработки информации на основе фотосегнетоэлектриков, что делает исследования свойств и характеристик распространения световых полей в фоторефрактивных материалах актуальными. Примером такого материала является сегнетоэлектрический кристалл ниобата лития (1л№Юз), который получил широкое распространение благодаря набору уникальных электрооптических, пьезоэлектрических и нелинейно-оптических свойств в комбинации с химической стабильностью и прозрачностью в широком диапазоне длин волн света. При введении фоторефрактивных примесей в ЫМЮз, например, ионов железа (Бе) и меди (Си) его оптическая однородность может быть нарушена воздействием оптического излучения. Используя данное явление, можно сформировать реконфигурируемые фотонные элементы, которые могут применяться при создании оптически управляемых устройств и приборов для преобразования и управления профилями лазерных световых пучков. Нелинейно-оптические эффекты в интерферометрах Фабри-Перо (ИФП) привлекали ранее повышенный интерес в связи с возможностью реализации на их основе полностью оптических бистабильных и мультистабильных элементов для

оптических компьютеров [12]. ИФП на основе фоторефрактивных материалов не обладают требуемым для целей оптических вычислений быстродействием, однако позволяют реализовать эффекты обращения волнового фронта, нелинейные невзаимные и адаптивные элементы [13]. Фоторефрактивная нелинейность 1л]МЬОз может изменяться в широких пределах при его легировании, например, ионами железа (Бе) и меди (Си) [14], а использование их комбинации с разным соотношением концентраций позволяет варьировать в широких пределах фоторефрактивные характеристики поверхностной области кристаллического образца, в том числе характерное время нелинейного отклика [15]. Кроме того, благодаря низкой темновой проводимости 1л№>Оз оптически индуцированные фоторефрактивные элементы в подобных образцах могут храниться в течение значительного времени, обладая в то же время способностью оптической реконфигурации. С другой стороны, инерционность фоторефрактивного нелинейного отклика дает возможность детального изучения временной эволюции структуры светового поля в подобном интерферометре, обусловленной эффектами его самовоздействия, без применения сложных экспериментальных методик.

Таким образом, изучение закономерностей распространения электромагнитных полей в фоторефрактивных волноводных и интерферометрических структурах является актуальным как с точки зрения получения фундаментальных знаний об особенностях взаимодействия электромагнитного излучения с веществом, имеющим пространственно-неоднородное распределение физических параметров, так и в плане практического использования выявленных закономерностей при создании радиоэлектронных и оптических приборов и устройств.

Целью диссертационной работы является разработка и исследование методов преобразования пространственной структуры волновых пучков в нелинейных интерферометрах Фабри-Перо на примере фоторефрактивного кристалла ниобата лития.

Для достижения цели в работе решались следующие задачи:

- отработка методик оптического индуцирования дифракционных элементов и элементов преобразования профилей гауссовых пучков в фоторефрактивных интерферометрах Фабри-Перо на основе 1ЛМЮ3;

- выявление особенностей влияния пироэлектрического механизма нелинейного отклика кристалла ниобата лития на характеристики волноводных и дифракционных элементов, реализованных на его основе.

Методы исследований

Для решения поставленных задач в работе использовались следующие экспериментальные методы:

- для формирования периодических дифракционных структур применялся метод однопучкового воздействия на входную грань ИФП однородного электромагнитного поля, получаемого путем «вырезания» однородной области из коллимированного лазерного излучения;

- для , подтверждения формирования дифракционной структуры в . кристаллическом ИФП применялся метод дифракции света на фазовой решетке;

при исследовании регулярных дифракционных структур, сформированных в ИФП, применялся метод сканирования в направлении вектора структуры фокусированным световым пучком и метод регистрации распределения интенсивности электромагнитной волны на выходной плоскости образца с помощью анализатора лазерных пучков;

- при формировании волноводных структур использовался проекционный метод оптического индуцирования, позволяющий формировать фазовые элементы различной конфигурации с масштабированием размеров.

Научная новизна работы

1. Впервые реализованы операции управляемой трансформации профилей

когерентных световых пучков оптически индуцированными элементами в

конфигурации интерферометра Фабри-Перо на основе кристаллических

образцов фоторефрактивного ниобата лития.

2. Впервые в фоторефрактивных интерферометрах Фабри-Перо на основе кристаллов ниобата лития реализованы и исследованы эффекты самоиндуцирования дифракционных решеток при однопучковом воздействии на входную грань ИФП однородного светового поля и его самовоздействии внутри интерферометра.

3. Экспериментально продемонстрировано формирование волноводных каналов в кристалле ниобата лития при компенсации дифракции световых пучков и достижении режима светлых пространственных солитонов за счет вклада пироэлектрического эффекта в нелинейный отклик среды. Установлено, что время хранения волноводного канала (диаметром 30 мкм), полученного в режиме формирования светлого пространственного солитона в нелегированном кристалле ПМзОз ПРИ пироэлектрическом механизме нелинейного отклика, составляет более 120 часов.

Практическая ценность работы

1. Установленная возможность варьирования в широких пределах распределения оптически индуцированного дополнительного фазового сдвига по поперечному сечению светового пучка в оптически индуцированных фазовых транспарантах на основе фоторефрактивных ИФП, учитывая способность длительного хранения фоторефрактивных голограмм в образцах 1лМЮз:Ре:Си, указывает на возможность создания оптически управляемых фазовых транспарантов для преобразования профилей когерентных световых пучков на основе ИФП.

2. Установленная возможность самоиндуцирования в ИФП на основе ниобата лития дифракционных структур с различной топологией за счет фоторефрактивного эффекта, позволяет говорить о потенциальной применимости этого метода при создании дифракционных элементов для устройств оптической обработки информации.

3. Экспериментально продемонстрированное влияние пироэлектрических свойств сегнетоэлектрических кристаллов на характеристики их

нелинейного |>тклика, позволяет прогнозировать характеристики электромагнитных полей в формируемых на основе таких кристаллов элементах и устройствах для генерирования, обработки и передачи радио- и

оптических сигналов.

(

На публичную|защиту выносятся следующие положения:

1. В интерферометре Фабри-Перо на основе ниобата лития Х- среза с фоторефрактиврым поверхностным слоем толщиной от 50 до 150 мкм, полученным путем легирования ионами железа и меди, распределение интенсивности основной моды гауссова пучка преобразуется в направлении вдоль полярной оси кристалла к виду, характерному для первой, второй,

третьей и четвертой мод гауссовых пучков, при длине волны света А,=532 нм

I 2

и интенсивности около 1 Вт/см , в течение от 0 до 90 с.

2. В фоторефрактивных интерферометрах Фабри-Перо на основе

!

кристаллических образцов нелегированного ниобата лития Х- среза и Ъ-

\

среза с объемным легированием ионами железа с концентрацией 0,05 весового процента, вследствие самовоздействия света с длиной волны X = 532 нм и интенсивностью не более 5 Вт/см2, формируются одномерные дифракционные структуры с пространственным периодом, зависящим от угла, соответствующего непараллельности отражающих граней образца.

3. При распространении светового пучка с длиной волны А, = 532 нм и

I 1

интенсивностью 0,1 Вт/см в направлениях, близких к перпендикулярному, относительно | полярной оси нелегированного кристалла ниобата лития,

I

дифракционная расходимость пучка диаметром 30 мкм компенсируется за счет вклада пироэлектрического механизма нелинейного отклика (при повышении температуры на 55 °С), что приводит к формированию в объеме кристаллического образца волноводного канала. Время жизни волноводного канала без специальной засветки коротковолновым излучением видимого

I

диапазона составляет более 120 часов.

Личный вклад автора

Представленные в диссертации экспериментальные результаты получены автором лично. Автором проводилась разработка экспериментальных установок и методик экспериментальных исследований. Постановка задачи исследований, обработка и интерпретация полученных результатов осуществлялась совместно с научным руководителем, д.ф.-м.н., профессором В.М. Шандаровым. Автором осуществлялся выбор отдельных направлений исследования.

Вклад основных соавторов заключается в подготовке экспериментальных образцов F. Chen (Китай), в подготовке и проведении экспериментов (С.М. Козлова, А.Н. Парханюк, В.Ф. Батршин, В.Ю. Рябченок), обсуждении результатов исследований (А.Н. Парханюк, В.Г. Круглов, A.B. Каншу).

Достоверность и обоснованность результатов полученных в диссертации, подтверждаются использованием физически обоснованных современных экспериментальных методик и приборов, многократным повторением экспериментов. Полученные результаты не противоречат теоретическим и экспериментальным результатам других авторов.

Апробация работы и публикации. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на всероссийских и международных конференциях: Всероссийская научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых "Научная сессия ТУ СУР", Томск, ТУ СУР, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014 гг.; Всероссийская школа - семинар «Волновые явления в неоднородных средах», г. Москва, МГУ, 2010, 2014 гг.; Международная научно-практическая конференция Актуальные проблемы радиофизики, г. Томск, ТГУ, 2010, 2013 гг.; VI Международная научно-практическая конференция «Электронные средства и системы управления», г. Томск, ТУ СУР, 2010 г.; Молодежная школа-конференция с международным участием «Лазеры и лазерные технологии», г. Томск, ТГУ, 2010 г.; XLIX Международная научная студенческая конференция «Студент и научно-технический прогресс», г. Новосибирск, НГУ, 2011г.; Всероссийская школа - семинар «Физика и

применение микроволн», г. Москва, МГУ, 2011, 2013 гг.; The 7th International Conference on Photonics, Devices and Systems «Photonics Prague 2011», Prague, Czech Republic, August 24-26, 2011.; NLP 2011, 1st International Workshop on Nonlinear Photonics, Kharkov, Ukraine 2011.; PR 11 Photorefractive Materials, Effects and Devices: Light in Structured Nonlinear Materials. Mexico 2011.; Всероссийская конференция по фотонике и информационной оптике, г. Москва, НИЯУ МИФИ, 2011, 2012, 2013 гг.; The Third Postgraduate Consortium International Workshop, Innovations in information and communication science and technology (IICST-2013), Tomsk, Russia, 2013; 2-я Международная конференция «Оптика и Фотоника -2013», г. Самарканд, СамГУ им. А. Навои, Узбекистан, 2013 г.; 9-я Международная научно-техническая конференция «Квантовая электроника (КЭ'2013)», 18-21 ноября 2013 г., Минск, БГУ, Беларусь, 2013 г.; 16th International conference Laser Optics 2014, Saint-Petersburg, Russia, 2014.

По результатам диссертационной работы получен 1 патент на полезную модель (Приложение А), 1 свидетельство о регистрации программы для ЭВМ (Приложение Б), опубликовано 30 работ Из них количество публикаций в научных журналах, которые включены в перечень российских рецензируемых научных журналов и изданий для опубликования основных научных результатов диссертаций - 4, публикаций, индексируемых в информационно-аналитических системах научного цитирования Web of Science: 2, Scopus: 5, РИНЦ: 5.

Внедрение

Работа выполнялась в рамках фундаментальных исследований кафедры СВЧ и КР ТУСУРа и результаты работы были включены в отчеты НИР:

- по проекту № 2097 «Эффекты самовоздействия световых пучков в динамических и стационарных периодических структурах в объемных фоторефрактивных и фотополимерных материалах и в оптических волноводах на их основе» аналитической ведомственной целевой программы "Развитие научного потенциала высшей школы (2006-2008 годы)", г.Томск, 2008 г.

- по проекту № 2.1.1/429 «Эффекты нелинейного пространственного и спектрального преобразования световых полей в квазирегулярных дифракционных, волноводно-оптических и доменных структурах на основе фотополимерных материалов, электрооптических и сегнетоэлектрических кристаллов» аналитической ведомственной целевой программы "Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2010гг.)", г.Томск, 2009-2010гг.

- по проекту № 2.1.1/9701 «Эффекты нелинейного пространственного и спектрального преобразования световых полей в квазирегулярных дифракционных, волноводно-оптических и доменных структурах на основе фотополимерных материалов, электрооптических и сегнетоэлектрических кристаллов» аналитической ведомственной целевой программы "Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2010 гг.)", г.Томск, 2011г.

- по государственному контракту от 22 марта 2010 г. № 02.740.11.0553 по теме «Стабильные периодические и периодически-поляризованные структуры, фотонные решетки и сверхрешетки в кристаллах, фотополимерных композициях и оптических волноводах на их основе» (промежуточный, этап №1, №2, №3), г.Томск, 2010-2011гг.

- грант РФФИ 06-02-39017-ГФЕН_а «Нелинейно-оптические эффекты в планарных и периодических волноводных структурах, формируемых в электрооптических кристаллах методами ионной имплантации» программы совместных исследовательских проектов «РФФИ - ГФЕН Китая»;

грант РФФИ 11-02-91162-ГФЕН_а «Создание и исследование фоторефрактивных фотонных волноводов и сверхрешеток в оптических кристаллах» программы совместных исследовательских проектов «РФФИ - ГФЕН Китая».

Работа поддерживалась грантом У.М.Н.И.К., фонда содействия развитию МФП в НТС, по проекту № 14208, договор № КР 03_/08 от 20.02.2009 г и Госконтракт № 8725 р/13139 от 14.01.2011 г., по теме «Разработка метода формирования и создание оптически реконфигурируемых фазовых элементов на

основе фоторефрактнвного кристалла ниобата лития для трансформации амплитудных профилей когерентных световых пучков».

Результаты работы внедрены в учебный процесс на кафедре СВЧ и КР в ТУСУРе - в дисциплинах оптического профиля («Основы физической оптики», «Основы квантовой оптики», «Оптические солитоны», «Волоконно-оптические системы и устройства технологического назначения и управления») подтверждением чего являются копии отчетов о выполнении НИР, акты о внедрении (Приложения В, Г).

1 нелинейные эффекты в кристаллах

I

В обзорной части проведен краткий анализ литературы, рассмотрены основные вопросы, касающиеся нелинейных эффектов в оптических кристаллах. Приводится анализ литературных данных относительно вопросов феноменологии фоторефрактивного эффекта в 1л№>Оз, рассмотрены физические модели фоторефрактивного эффекта.

I

Представлены основные определения и приведены характеристики, описывающие явление пироэлектрического эффекта в оптических кристаллах.

1.1 Фотонные кристаллы

В последние два десятилетия в оптике проявляется повышенный интерес к исследованию распространения световых полей в фотонных кристаллах [16, 17]. Это обусловлено уникальными возможностями, которые предлагают данные структуры в управлении электромагнитным излучением, и которые могут быть использованы при построении оптических систем связи и обработки информации [18-21]. В общем смысле, "фотонный кристалл" представляет собой материал, показатель преломления которого периодически изменяется в пространстве.

В работе [22] данЬ следующее определение фотонных кристаллов "фотонными кристаллами| принято называть среды, у которых диэлектрическая проницаемость периодически меняется в пространстве с периодом, допускающим

брэгговскую дифракцию

света". С общей точки зрения фотонный кристалл

является сверхрешеткой (crystal superlattice) - средой, в которой искусственно создано дополнительное I поле с периодом, на порядки превышающим период основной решетки. Если период оптической сверхрешетки сравним с длиной электромагнитной волны, то поведение фотонов кардинально отличается от их

I

поведения в решетке обычного кристалла, узлы которого находятся друг от друга на расстоянии, много меньшем длины волны света. Фотон в таком кристалле оказывается примерно в тех же условиях, что и электрон в полупроводнике, и,

соответственно, формируются "разрешённые" и "запрещённые" фотонные зоны, так что кристалл блокирует свет с длиной волны, соответствующей запрещённой фотонной зоне, в то время как свет с другими длинами волн будет распространяться беспрепятственно.

В зависимости от числа пространственных направлений, вдоль которых периодически изменяется показатель преломления, фотонные кристаллы можно разделить на три группы: одномерные, двухмерные и трёхмерные. Схематически такие структуры изображены на рисунке 1.1 [16], где области с разной величиной показателя преломления представлены в различных цветах. Так на картине (а) показатель преломления изменяется периодически только в одном направлении, на картине (б) - в двух направлениях, а на картине (в) - в трёх направлениях, что соответствует случаю одномерного, двухмерного и трёхмерного фотонного кристалла.

1-0 2-0 3-0

а б в

Рисунок 1.1 - Схематическое представление фотонных кристаллов [16]

Помимо особенностей, наблюдаемых при линейном распространении света [23, 24], в нелинейном режиме в фотонных кристаллах проявляется ряд явлений, которые не наблюдаются в однородной среде, например формирование дискретных солитонов [25, 26] или взаимодействие групп таких солитонов [27, 28]. Фотонные структуры представляют интерес, как с фундаментальной точки зрения, так и с прикладной. На их основе создаются и разрабатываются оптические фильтры, волноводы, устройства для управления оптическим

излучением, были предложены конструкции лазеров с пониженным порогом накачки [16, 21, 29]. Специфичность дисперсионных свойств фотонных кристаллов позволяет создать на их основе суперпризму [30], а благодаря эффекту отрицательного преломления, можно реализовать суперлинзу [31].

Растущий интерес к изучению фотонных кристаллов, обладающих оптической нелинейностью, вызван тем фактом, что новые физические явления могут наблюдаться через взаимодействие эффектов, вызванных периодичностью и оптической нелинейностью среды [32]. Это дает уникальную возможность эффективного управления световыми пиками в периодических средах и представляет огромный интерес для создания полностью оптических переключателей и элементов обработки информации. Так, при распространении света в системе связанных волноводов в линейном режиме, можно управлять дискретной дифракцией, изменяя такие параметры периодической структуры, как глубина модуляции показателя преломления, пространственный период и условия возбуждения на входе. На распространение светового пучка могут также оказывать значительное влияние нелинейные эффекты, которые приводят к оптически индуцированному изменению показателя преломления [33].

1.2 Кристалл LiNb03 и фоторефрактивный эффект

Более 40 лет назад впервые было обнаружено, что при прохождении мощного лазерного излучения через электрооптический кристалл LiNb03 и его аналог LiTa03 наблюдается изменение волнового фронта светового пучка вследствие изменения показателя преломления материала. Сначала фоторефрактивный эффект (ФРЭ) был воспринят учеными как вредоносный эффект, его назвали «optical damage» (оптическое повреждение), так как воздействие лазерного излучения на материал влекло за собой искажение волнового фронта пучка. Но, поскольку при фоторефракции изменение показателя преломления является обратимым, то фоторефрактивные кристаллы стали интересны для применения на практике [34].

Природа фоторефракции в LiNb03 сложна, т.к. под действием света в реальных экспериментальных условиях наблюдаются сразу несколько физических процессов (электрооптических, термооптических, электрических и др.), протекающих в фоторефрактивных материалах сложной дефектной структуры LiNb03 и неясной микроскопической картиной переноса заряда при фотовозбуждении набора собственных и примесных ловушек [34, 35].

Явление ФРЭ можно представить как результат электрооптической модуляции показателя преломления кристалла полем пространственного заряда, которое возникает в результате фотопереноса свободных носителей заряда из освещенных областей образца в неосвещенные. Для описания ФРЭ предложено несколько физических моделей.

Физические модели фоторефрактивного эффекта.

Модель Чена. Предложенная Ченом [36] модель, основана на предположении, что в кристалле имеются электронные ловушки, часть которых заполнена электронами, остальные до облучения остаются вакантными. Кроме того, предполагается, что в кристалле существует электрическое поле Е\, направленное противоположно вектору спонтанной поляризации Ps. Фотовозбужденные электроны дрейфуют к положительному полюсу Ps, оставляя за собой ионизированные ловушки заряженными положительно. Они дрейфуют до тех пор, пока не будут захвачены вакантными ловушками. Так как за пределами облученной области фотовозбуждение отсутствует и для глубоких ловушек температура оказывается недостаточной для вторичного возбуждения, то происходит разделение зарядов и возникновение электрического поля пространственного заряда Esc. Математическая сторона вопроса развита Ченом по аналогии с теорией фотопроводимости полупроводников [37].

Диффузионный механизм. Амодей и Стайблер [38] развили другой взгляд на природу внутреннего поля, под действием -которого дрейфуют электроны из облученной зоны кристалла. Вследствие температурной зависимости ионной проводимости и высокого пироэлектрического коэффициента при циклическом

нагревании и охлаждении в этих кристаллах происходит образование внутреннего электрического поля. Когда температура поднимается выше 100°С, проводимость 1л№Ю3 становится достаточно высокой, и результирующее пироэлектрическое поле релаксирует в течение нескольких минут. При охлаждении кристалла пироэлектрический эффект меняет знак, и вследствие быстрого уменьшения электропроводности значительная часть наведенного заряда остается в течение многих недель, если кристалл не подвергается облучению светом. Поле, оставшееся после охлаждения кристалла, может быть тем внутренним полем Е\, которое было постулировано Ченом. В работе Амодея обсуждаются два механизма, под действием которых происходит движение электронов из облученной части кристалла - это дрейф под действием внутреннего поля Е\ и диффузия электронов. Оба механизма могут быть ответственными за разделение зарядов и изменение показателя преломления в сегнетоэлектрическом кристалле [37].

В 1лМЮз ионы железа замещают ионы №>5+, причем для обеспечения локальной электронейтральности рядом с может образовываться вакансия по кислороду, т.е. формируется Бе2+ - У0 центр. Наряду с Ре2+ присутствуют ионы Ре3+. При освещении кристалла происходит поглощение света примесями Ре2+, что может приводить к дальнейшей ионизации иона железа с образованием пары Ре3+ + ё. Возбужденный фотоэлектрон уходит из освещенной области вследствие диффузии, внешних и внутренних электрических полей, пока не будет захвачен глубокой ловушкой, в частности другим ионом Ре3+, находящемся в неосвещенной части кристалла. Характерные значения энергии фотовозбуждения ионов Ре составляют 3.1-3.2 эВ [34].

В некоторых типах кристаллов внешнее электрическое поле приводит к изменению, как размеров, так и ориентации осей эллипсоида показателей преломления. Это явление называется электрооптическим эффектом [39]. Электрооптический эффект представляет собой удобный и широко используемый способ управления фазой и интенсивностью оптического излучения. Таким образом, в кристаллах с линейным электрооптическим эффектом результатом

воздействия света является изменение показателя преломления, т.е. в экспонированной области возникает оптическая неоднородность [35].

При освещении LiNb03 легированного Fe и Си, лучом аргонового лазера с длинной волны 514,5 нм Гласс А., Меднис П.М., Фридкин В.М. и др. обнаружили фотовольтаический (фотогальванический) эффект [38]. По мнению авторов, этот эффект количественно описывает ^отоиндуцированное изменение показателя

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Перин, Антон Сергеевич, 2014 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Rodas-Verde М. I. Dynamics of vector solitons and vortices in two-dimensional photonic lattices / Maria I. Rodas-Verde and Humberto Michinel // Opt. Lett. - 2006. -Vol. 31.-P. 607-609.

2. Gahagan К. T. Optical vortex trapping of particles / К. T. Gahagan and G. A. Swartzlander. Jr. // Opt. Lett. - 1996. - Vol. 21. - № 11. - P. 827-829.

3. Gribovsky A. V. The elliptic gaussian beam scattering on phased antenna array with rectangular waveguides / A. V. Gribovsky and O. A. Yeliseyev // Progress In Electromagnetic Research M. - 2012. - Vol. 22. - P. 109-121.

4. Gribovsky A. V. Spatial modifications of three-dimensional elliptic Gaussian beam scattered by two-dimensional periodic array / A. V. Gribovsky and O. A. Yeliseyev // Advanced Electromagnetics. - 2012. - Vol. 1. - № 1 - P. 11-18.

5. Letrou C. A Gaussian beam shooting scheme for fast multidimensional physical simulation of propagation channels in wireless communication systems / International Conference on Electromagnetic in Advanced Applications (ICEAA '07). - 2007. -P. 33-36.

6. Shlivinski A. A Phase-Space Beam Summation Formulation for Ultrawide-band Radiation / A. Shlivinski, E. Heyman, A. Boag, C. Letrou // IEEE Trans, on Antennas and Propagation. - 2004. - Vol. 52. - № 8. - P. 2042-2056.

7. Fluerasu A. Gaussian beam based simulations of indoor radio propagation channels / A. Fluerasu, C. Letrou // Antennas and Propagation Society International Symposium. - 2003. - Vol. 2. - P. - 102-105.

8. Davidson N. Diffractive elements for annular laser beam transformation / N. Davidson, A. A. Friesem, E. Hasman // Appl. Phys. Lett. - 2009. - Vol. 61. - №4. -P. 381-383.

9. Continuous-phase elements can improve laser beam quality / Ram Oron, Nir Davidson, Asher A. Friesem, Erez Hasman // Opt. Lett. - 2000. - Vol. 25. -№ 13. -P. 939-941.

10. Conversion of a high-order mode beam into a nearly Gaussian beam by use of a single interferometric element / A. A. Ishaaya, G. Machavariani, N. Davidson, A. A. Friesem, E. Hasman // Opt. Lett. - 2003. - Vol. 28. - № 7. - P. 504-506.

11. Nonlinear Bloch modes in two-dimensional photonic lattices / Denis Trager, Robert Fischer, Dragomir N. Neshev, Audrey A. Sukhorukov. Cornelia Denz, Wieslaw Kr.olikowski and Yuri S. Kivshar // Opt. Express. - 2006. - Vol. 14. - № 5. - P. 19131923.

12. Гиббс X. Оптическая бистабильность. Управление светом с помощью света. - М.: Мир. - 1988. 518 с.

13. Byron Не. Q. Analysis of photorefractive Fabry-Perot etalons: a novel device / Q. Byron He, Pochi Yeh, Claire Gu // Opt. Lett. - 1992. - Vol. 17. - № 9. - P. 664-666.

14. Kip D. Photorefractive waveguides in oxide crystals: fabrication, properties, and applications // Appl. Phys. - 1998. - Vol. 67. - № 9. - P. 131-150.

15. Шандаров B.M. Эффект компенсации темновой проводимости LiNb03:Fe при его легировании медью // Письма в ЖТФ. - 1995. - Т. 21. - № 12. - С. 46-50.

16. Photonic crystals: molding the flow of light (sec. edition) / J.D. Joannopoulos, S.G. Johnson, J.N. Winn, R.D. Meade // Princeton University Press. - 2008. - 286 P.

17. Discrete solitons in optics / F. Lederer, G. I. Stegeman, D. N. Christodoulides, G. Assanto, M. Segev, Y. Silberberg // Phys. Rep. - 2008. - Vol. 463. - P. 1-126.

18. Experimental demonstration of guiding and bending of electromagnetic waves in a photonic crystal / S.Y. Lin, E. Chow, V. Hietala, P. R.Villeneuve, J. D. Joannopoulos // Science. - 1998. - Vol. 282. - P. 274.

19. Sakoda K. Optical properties of photonic crystals. - Springer Verlag. - 2001. -223 P.

20. Christodoulides D. N. Discretizing light behavior in linear and nolinear waveguide lattices / D. N. Christodoulides, F. Lederer and Y. Silberberg // Nature. -2003.-Vol.424.-P. 817-823.

21. Lourtioz J. M. Photonic crystals: towards nanoscale photonic devices / J. M. Lourtioz, H. Benisty, V. Berger // Springer Verlag. - 2008. - 514 P.

22. Ивченко E.JI. Резонансные трехмерные фотонные кристаллы / E.JI. Ивченко, А.Н. Поддубный // Физика твердого тела. - 2006. - Т. 48. № 3. - С. 540-547.

23. Modulation instability and pattern formation in spatially incoherent light beams /

D. Kip, M. Soljacic, M. Segev, E. Eugenieva, D. N. Christodoulides // Science. -2000.-Vol. 290.-P. 495.

24. Experimental observation of discrete modulational instability / J. Meier, G. I. Stegeman, D. N. Christodoulides, Y. Silberberg, R. Morandotti, H. Yang, G. Salamo, M. Sorel, J. S. Aitchison // Phys. Rev. Lett. - 2004. - Vol. 92. - P. 163902.

25. Observation of discrete solitons in optically induced real time waveguide arrays / J. W. Fleischer, T. Carmon, M. Segev, N. K. Efremidis and D. N. Christodoulides // Phys. Rev. Lett. - 2003. - Vol. 90. - P. 0239021-0239024.

26. Discrete spatial optical solitons in waveguide arrays / H. S. Eisenberg, Y. Silberberg, R. Morandotti, A. R. Boyd and J. S. Aitchison // Phys. Rev. Lett. -1998.-Vol. 81. № 16.-P. 3383-3386.

27. Nonlinear optical beam interactions in waveguide arrays / J. Meier, G. I. Stegeman, Y. Silberberg, R. Morandotti and J. S. Aitchison // Phys. Rev. Lett. -2004. - Vol. 93. № 9. - P. 0939031-0939034.

28. Beam interactions in one-dimensional saturable waveguide arrays / M. Stepic,

E. Smirnov, С. E. Rüter, L. Prönneke, D. Kip and V. Shandarov // Phys. Rev. E. -2006. - Vol. 74. - P. 046614-046624.

29. Johnson S.G. Photonic crystals: the road from theory to practice / S. G. Johnson, J. D. Joannopoulos // Kluwer. Boston. - 2002. - 160 P.

30. Superprism phenomena in photonic crystals / H. Kosaka, T. Kawashima, A. Tomita, M. Notomi, T. Tamamura, T. Sato, S. Kawakami // Phys. Rev. B. - 1998. -Vol. 58.-P. 10096.

31. Electromagnetic waves: negative refraction by photonic crystals / E. Cubukcu, K. Aydin, E. Ozbay, S. Foteinopoulou and С. M. Soukoulis // Nature. - 2003. -Vol. 423.-P. 604-605.

32. Mingaleev S.F. Nonlinear photonic crystals: toward all-optical Technologies / S. F. Mingaleev and Yu. S. Kivshar // Opt. Photon. News. - 2002. - Vol. 13. - P. 48-51.

33. Смирнов Е.В. Дискретные пространственные солитоны и их взаимодействие в фоторефрактивных системах связанных оптических канальных волноводов в кристаллах ниобата лития: дис. ...канд.физ.-мат.наук: 01.04.05 / Смирнов Евгений Владимирович. - Томск. - 2009. - 163 с.

34. Фоторефрактивные кристаллы в когерентной оптике / М.П. Петров,

C. И. Степанов, А. В. Хоменко. - С.Пб.: Наука. - 1992. - 320 с.

35. Ниобат лития: дефекты, фоторефракция, колебательный спектр, поляритоны/ Н. В. Сидоров, Т. Р. Волк, Б. Н. Маврин, В. Т. Калинников - М.: Наука.-2003.-255 с.

36. Chen F.S. Optically induced change of refractive indices in LiNb03 and ТаОз // Appl. Phys. - 1969. - Vol. 40. - № 8. - P. 3389-3396.

37. Кузьминов Ю.С. Ниобат и танталат лития материалы для нелинейной оптики. — М.: Наука. - 1975. - 223 с.

38. Staebler D. Coupled wave analysis of holographio storage in LiNb03 /

D. Staebler, J. Amodei // Appl. Phys. -1972. - Vol. 43. - № 3. - P. 1042-1049.

39. Ярив А. Оптические волны в кристаллах / А. Ярив, П. Юх. - М.: Мир. -1987.-616 с.

40. Chen Z. Steady-state photorefractive soliton-induced Y-junction waveguides and high-order dark spatial solitons / Z. Chen, M. Mitchell, M. Segev // Opt. Lett. - 1996. -Vol. 21. -№ 10.-P. 716-718.

41. Стурман Б. И. Фотогальванический эффект в средах без центра симметрии и родственные явления / Б. И. Стурман, В. М. Фридкин. - М.: Наука. - 1992. - 208 с.

42. Кившарь Ю. С. Оптические,солитоны — от волоконной оптики до фотонных кристаллов / Ю. С. Кившарь, Г. П. Агравал - М.: Физматлит. - 2005. - 648 с.

43. Okayama Hideaki. Lithium Niobate Electro-Optic Switching // Springer US. -2006.-P. 39-81.

44. O'Donnell A. C. 11x16 lithium niobate optical switch matrix with integral TTL compatible drive electronics Source / A.C. O'Donnell and N.J. Parsons // Electronics Letters. - 1991. - Vol. 27. - № 25. - P. 2367-2368.

45. De La Rue R. M. Integrated optical spectrum analysers using geodesic lenses on lithium niobate // Springer US. Physics and Applications. - 1983. - P. 283-296.

46. Advances In Integrated Optical Spectrum Analyzers / D. Mergerian, E. C. Malarkey, R. P. Pautienus, J. C. Bradley, A. L. Kellner // Proc. SPIE. - 1981. -Vol. 0269.-P. 129.

47. Single side-band modulation performance of a LiNb03 integrated modulator consisting of four-phase modulator waveguides / S. Shimotsu, S. Oikawa, T. Saitou, N. Mitsugi, K. Kubodera, T. Kawanishi and M. Izutsu // IEEEE photonics technology letters. - 2001. - Vol. 13. -№ 4. - P. 364-366.

48. A Review of Lithium Niobate Modulators for Fiber-Optic Communications Systems / E. L. Wooten, K. M. Kissa, A. Yi-Yan, E. J. Murphy, D. A. Lafaw, P. F. Hallemeier, D. Maack, D. V. Attanasio, D. J. Fritz, G. J. McBrien, D. E. Bossi // IEEE journal of selected topics in quantum electronics. - 2000. - Vol. 6. № 1. - P. 6982.

49. Tae-Kyoung Oh. Photonic frequency quadrupling utilizing a LiNb03 phase modulator and a Brillion-assisted optical filter / Tae-Kyoung Oh, Hyoung-Jun Kim, Sueng-Hun Lee // Microwave Photonics. 2011 International Topical Meeting on & Microwave Photonics Conference. - 2011. - P. 195-197.

50. Lehman J. H. Domain-engineered thin-film LiNb03 pyroelectric-bicell optical detector / J. H. Lehman, A. M. Radojevic, R. M. Osgood // Photonics Technology Letters. IEEE. - 2002. - Vol. 13. -№ 8. P. 851-853.

51. Sharma Parmanand. Highly sensitive ultraviolet detector based on Zn0/LiNb03 hybrid surface acoustic wave filter / Parmanand Sharma, K. Sreenivas // Appl. Phys. Lett. - 2003. - Vol. 83. - № 17. - P.3617-3619.

52. Electro-optic detection of THz radiation in LiTa03, LiNb03 and ZnTe / C. Winnewisser, P. Uhd Jepsen, M. Schall, V. Schyja and H. Helm // Appl. Phys. Lett. -1997. - Vol. 70. - № 23. - P. 3069-3071.

53. Fabrication and characterization of Er-diffused Ti:LiNb03 waveguide lasers / Masatoshi Fujimura, Yoshinobu Tamura, Takatomi Kodama and Toshiaki Suhara // Jpn. J. Appl. Phys. - 2002. - Vol. 41. - № 7B. - P. 4802-4805.

54. Новик В.К. Пироэлектрические преобразователи / В. К. Новик, Н. Д. Гаврилова, Н. Б. Фельдман. - Москва. Советское радио. - 1979. - 166 с.

55. Струков Б. А. Пироэлектрические материалы: свойства и применения // Сорософский Образовательный Журнал. - 1998. -№ 5. - С. 96-101.

56. Дрождин С. Н. Физические основы пироэлектричества // Сорософский Образовательный Журнал. - 1998. - № 12. - С. 94-100.

57. Желудев И.С. Физика кристаллических диэлектриков / И.С. Желудев. - М.: Наука.- 1968.-463 с.

58. Дж. Най. Физические свойства кристаллов. - М.: Мир. - 1967. - 385 с.

59. Safioui Jassem. Pyroliton: pyroelectric spatial soliton / Jassem Safioui, Fabrice Devaux and Mathieu Chauvet // Optics Express. - 2009. - Vol. 17. - №24. - P. 2220922216.

60. Safioui J. Pyroelectric photorefractive spatial solitons / J. Safioui, F. Devaux, K. P. Huy // Photorefractive Materials, Effects, and Devices Control of Light and Matter. - Bad Hornier, Germany. - 2009. - P. 209-211.

61. Gahagan K.T. Optical vortex traPing of particles / K.T. Gahagan. G.A. Swartzlander // Opt. Lett. - 1996. - Vol. 21. - № 11. - P. 827-829.

62. Афанасьев К. H. Исследование влияния квантования фазы на качество спиральных пучков / К. Н. Афанасьев, В. Г. Волостников // Вестник СамГУ -Естественнонаучная серия. Физика. — 2005. - №5. - С. 101-108.

63. Davidson N. Diffractive elements for annular laser beam transformation / N. Davidson, A. A. Friesem, E. Hasman // Appl. Phys. Lett. - 1992. - Vol. 61. - № 4. -P. 381-383.

64. Fleischer J. Observation of discrete solitons in optically induced real time waveguide arrays / J. Fleischer, T. Carmon, M. Segev, N. K. Efremidis, D. N. Christodoulides // Phys. Rev. Lett. - 2003. - V. 90. - № 2. - P. 023902 (1 - 4).

65. Zhang P. Photo-written waveguides in iron-doped lithium niobate crystal employing binary optical masks / P. Zhang, D. Yang, J. Zhao, M. Wang // Opt. Eng. -July 2006. - V. 45. - № 7 - P. 074603 (1 - 6).

66. Design of a lithium niobate Fabry-Perot étalon-based spectrometer / R. P. Netterfield, С. H. Freund, J. A. Seckold, C. J. Walsh // Appl. Opt. -1997. -V. 36. - № 19. - P. 4556-4561.

67. Photonic crystal electro-optic devices in engineered thin film lithium niobate substrates / James E. Toney, Vincent E. Stenger, Peter Pontius, Neil Smith, Jon Scholl // Proc. SPIE. - 2012. - Vol. 8376. - № 8376H-5.

68. Lithium niobate Fabry-Perot etalons in double-pass configuration for spectral filtering in the visible imager magnetograph IMaX for the SUNRISE mission / A. Álvarez-Herrero, Т. Belenguer, С. Pastor, R. L. Heredero // Proc. SPIE. - 2006. -Vol. 6265. -№ 62652G.

69. Molina-Terriza Gabriel. Reconfigurable dynamic beam shaping in seeded frequency doubling / Gabriel Molina-Terriza and Lluis Torner // Opt. Lett. - 2001. -Vol. 26. -№ 3. - P. 154-156.

70. Акаев А. А. Оптические методы обработки информации / А. А. Акаев, С. А. Майоров. - М.: Высшая школа. - 1988. - 237 с.

71. Информационная оптика: Учебное пособие / Н. Н. Евтихиев, О. А. Евтихиева, И. Н. Компанец и др.; под ред. Н.Н. Евтихиева. - М.: Издательство МЭИ. - 2000. - 612 с.

72. Гончаренко А. М. Гауссовы пучки света. - Минск: Наука и техника. -1977.-144 с.

73. Controlled rotation of optically trapped microscopic particles / L. Paterson, M. P. MacDonald, J. Arlt, W. Sibbett, P. E. Bryant, K. Dholakia // Science. - 2001. -Vol. 292.-P. 912-914.

74. Shinmura Y. Observation of mode in graded-index optical fibers with bending and cross talk in MDM / Y. Shinmura, H. Ezoe, M. Yoshikawa // IEICE TRANSACTIONS on Electronics. - 1997. - Vol. E80-C. - № 6. - P. 828-830.

75. Johnson E. G. Light coupling by vortex lens into graded index fiber / E. G. Johnson, J. Stack, C. Koehler // Lightwave Technology. - 2011. - Vol. 19. -№5.-P. 753-758.

76. Chen Y. F. Generation of Laguerre-Gaussian modes in fiber-coupled laser diode end-pumped lasers / Y. F. Chen, Y. P. Lan, S. C. Wang // Appl. Phys. B. - 2001. -Vol. 72.-№2.-P. 167-170.

77. Aagedal H. Theory of speckles in diffractive optics and its aPlication to beam shaping / H. Aagedal, M. Schmid, T. Beth, S. Teiwes, F. Wyrowski // Mod. Optics. -1996.-Vol.43.-№7.-P. 1409-1421.

78. Walford J.N. High-resolution phase imaging of phase singularities in the focal region of a lens / J. N. Walford, K. A. Nugent, A. Roberts, R. E. Scholten // Optics Letters. - 2002. - Vol. 27. - № 5. - P. 345-347.

79. Roux F.S. Diffractive optical implementation of rotation transform performed by using phase singularities // Applied Optics. - 1993. - Vol. 32. - № 20. - P. 3715-3719.

80. Перин A.C. Трансформация амплитудных профилей световых пучков в фоторефрактивном интерферометре Фабри-Перо / А. С. Перин, С. М. Козлова // Материалы докладов всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Научная сессия ТУСУР-2009".: В пяти частях. -Ч. 1. - Томск: В-Спектр. - 2009. - С. 285-287.

81. Перин А.С. Моделирование и преобразование профилей световых пучков в фоторефрактивном кристалле ниобата лития / Материалы докладов всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Научная сессия ТУСУР-2010".: В пяти частях. - 4.1. - Томск: В-Спектр. - 2010. - С. 325-328.

82. Перин А.С. Нелинейное преобразование амплитудных профилей световых пучков в фоторефрактивном интерферометре Фабри-Перо на основе ниобата лития / А. С. Перин, С. М. Козлова, В. М. Шандаров // Материалы докладов XII Всероссийской школы - семинара «Волновые явления в неоднородных средах». -М: МГУ. - 2010. - CD. секция 5 «Фотоника». - С. 27-30.

83. Перин А.С. Фоторефрактивный ниобат лития - основа оптически реконфигурируемых элементов фотоники / А. С. Перин, С. М. Козлова, В. М. Шандаров // Сборник трудов молодежной школы-конференции с

международным участием «Лазеры и лазерные технологии». Под ред. А. Н. Солдатова. - Томск: ТГУ. - 2010. - С. 108-109.

84. Перин А.С. Преобразование амплитудных профилей световых пучков в нелинейном интерферометре Фабри-Перо на основе фоторефрактивного ниобата лития / А. С. Перин, С. М. Козлова, В. М. Шандаров // Известия вузов. Физика. -2010.-№9/3.-С. 131-132.

85. Перин А.С. Пространственное самовоздействие когерентных световых пучков в фоторефрактивном интерферометре Фабри-Перо / А. С. Перин, С. М. Козлова, В. М. Шандаров // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. - 2010. - №22. - С. 81-83.

86. Perm A. S. Transformation of the Amplitude Profiles of Coherent Light Beams in a nonlinear Photorefractive Fabry-Perot Interferometer / A. S. Perm, S. M. Kozlova, V. M. Shandarov // Physics of Wave Phenomena. - 2011. - Vol. 19. - № 1. - P. 6-9.

87. Борн M. Основы оптики: пер. с англ. / М. Борн, Э. Вольф. - М.: Наука. 1973.-720 с.

88. Гилл Ф. Практическая оптимизация / Ф. Гилл, У. Мюррей, М. Райт. - М.: Мир.- 1985.-503 с.

89. Tunable optical filters based on photorefractive gratings / V. M. Petrov,

A. V. Chamrai, J. Petter, T. Tschudi, M. P. Petrov // Proc. SPIE. - 2003. - Vol 5135. -P. 123-129.

90. Optical on-line controllable filters based on photorefractive crystals / V. M. Petrov, S. Lichtenberg, J. Petter, T. Tschudi, A. V. Chamrai, V. V. Bryksin, M. P. Petrov // J. Opt. A.: Pure API. Opt. - 2003. - Vol. 5. - P. 471-476.

91. Perm A.S. Formation of Quasi-Regular Diffraction Patterns in the №nlinear Photorefractive Fabry-Perot Interferometer / A. S. Perm, V. M. Shandarov, F. Chen // Physics of Wave Phenomena. - 2011. - Vol. 19. - № 4. - P. 1-5.

92. Перин А.С. Эффект пространственной модуляции светового пучка в фоторефрактивном интерферометре Фабри-Перо / А. С. Перин, С. М. Козлова,

B. М. Шандаров // Научная сессия НИЯУ МИФИ - 2011. Научно-техническая

конференция-семинар по фотонике и информационной оптике: сборник научных трудов. - М.: НИЯУ МИФИ. - 2011. - С. 150-152.

93. Perin Anton. Self-induced quasi-regular structures in photorefractive lithium niobate Fabry-Perot interferometers / Anton Perin, Vladimir Shandarov, Feng Chen // PR 11 Photorefractive Materials, Effects and Devices: Light in Structured Nonlinear Materials. Mexico - 2011. - P. 45.

94. Perin Anton. Formation of quasi-regular structures in lithium niobate Fabry-Perot interferometers / A. S. Perin, V. M. Shandarov, F. Chen // NLP 2011, 1st International Workshop on Nonlinear Photonics, Kharkov, Ukraine. - 2011. - P. 1-2.

95. Перин А. С. Самовоздействие световых полей в фоторефрактивных интерферометрах Фабри-Перо на основе образцов ниобата лития Y- и Z- срезов / А. С. Перин, В. М. Шандаров, Ф. Чен // Сборник трудов VII международной конференции молодых ученых и специалистов «Оптика-211». - СПб.: НИУИТМО. - 2011. - Т. 1 - С. 11-13.

96. Перин А. С. Самомодуляция светового поля в фоторефрактивном интерферометре Фабри-Перо / А. С. Перин, В. М. Шандаров, Ф. Чен // Всероссийская конференция по фотонике и информационной оптике: Сборник научных трудов. М.: НИЯУ МИФИ. - 2012. - С. 42-43.

97. Перин А. С. Формирование дифракционных структур в фоторефрактивном интерферометре Фабри-Перо на основе ниобата лития / А. С. Перин, А. О. Сёмкин, В. М. Шандаров // Ученые записки физического факультета МГУ. -М: МГУ. - 2014. - №4. http://uzmu.phys.msu.ni/abstract/2014/4/144326 (дата обращения: 29.09.2014).

98. Perin A. S. Influence of the light propagation direction on the diffraction structures self-induced within the nonlinear Fabry-Perot interferometer / A. S. Perin, V. M. Shandarov, V. G. Kruglov, V. F. Batrshin // Proceedings - 2014 International Conference Laser Optics (LO 2014). - 2014. - P. 1.

99. Perin A. S. Self-induced photonic structures in lithium niobate Fabry-Perot interferometer / A. S. Perin, V. Yu. Ryabchenok, V. M. Shandarov // Advanced Photonics, OSA Technical Digest (Optical Society of America, 2014), 28-31 July 2014,

Barcelona, Spain. URL: http://www.opticsinfobase.org/ abstract.cfm?uri=Sensors-2014-JTu3A.19 (дата обращения: 29.09.2014).

100. Перин А. С. Исследование самоиндуцированных фотонных структур в интерферометре Фабри-Перо на основе ниобата лития / А. С. Перин, В. Ю. Рябченок, В. М. Шандаров // Материалы докладов XIV Всероссийской школы - семинара «Волновые явления в неоднородных средах». - М: МГУ. -2014.-С. 11-13.

101. Жиглинскцй А. Г. Реальный интерферометр Фабри — Перо /

A. Г. Жиглинскцй, В. В. Кучинский // Машиностроение. Ленингр. отд-ние. -1983.- 176 с.

102. Sevostyanov О. G. Influence of intrinsic defects on light-induced changes in the refractive index of lithium niobate / S. M. Kostritskii, O. G. Sevostyanov // Appl. Phys. B. - 1997. - V.65. - P. 527-533.

103. Перин А. С. Пироэлектрическое индуцирование волноводных элементов в кристалле ниобата лития / А. С. Перин, А. Н. Парханюк, В. М. Шандаров, Ф. Чен // Ученые записки физического факультета МГУ. - М: МГУ. - 2013. - №5. URL: http://uzmu.phys.msu.rU/abstract/2013/5/135044 (дата обращения: 29.01.2014).

104. Перин А. С. Формирование волноводно-оптических систем в кристалах ниобата лития при воздействии пироэлектрического эффекта / А. С. Перин,

B. Ю. Рябчёнок, А. О. Маркин, В. М. Шандаров, А. Н. Парханюк // II Всероссийская конференция по фотонике и информационной оптике: Сборник научных трудов. М.: НИЯУ МИФИ. - 2013. - С. 201-202.

105. Перин А. С. Формирование дифракционных структур в кристаллах ниобата лития в условиях вклада пироэлектрического эффекта // Материалы докладов всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых "Научная сессия ТУСУР-2013".: В пяти частях. - Ч. 2. - Томск: B-Спектр. - 2013. - С. 47-50.

106. Перин А. С. Пироэлектрическое индуцирование волноводных элементов в кристалле ниобата лития / А. С. Перин, А. Н. Парханюк, В. М. Шандаров, Ф. Чен // Материалы докладов XIV Всероссийской школы - семинара «Физика и

применение микроволн». - М: МГУ. - 2013. - CD. - секция 6 «Когерентная и нелинейная оптика». - С. 48-51.

107. Перин А. С. Оптическое индуцирование фотонных решеток в кристалле ниобата лития с учетом вклада пироэлектрического эффекта / А. С. Перин, А. Н. Парханюк, В. М. Шандаров, Ф. Чен // Квантовая электроника: материалы IX Междунар. науч.-тех. конф., Минск, 18-21 нояб. 2013 г. - Минск: Изд. центр БГУ.-2013.-С. 21-22.

108. Шандаров В. М. Дискретная дифракция и пространственное самовоздействие световых пучков в одномерных фотонных решетках в ниобате лития / В. М. Шандаров, К. В. Шандарова, Д. Кип // Письма в ЖТФ. - 2005. -Т. 31.-№. 20.-С. 88-94.

Приложение А. Патент на полезную модель (справочное)

«Устройство с реконфигурируемым оптическим элементом для пространственного преобразования лазерного светового поля»

№№ЮШЙЖАШ ФЗДШРМЩЖ

НА ПОЛКЗНУЮ МОДЕЛЬ

м136199

УСТРОЙСТВО С РЕКОНФИГУРИРУЕМЫМ

ОПТИЧЕСКИМ ЭЛЕМЕНТОМ ДЛЯ ПРОСТРАНСТВЕННОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ЛАЗЕРНОГО СВЕТОВОГО НОЛЯ

Натситоо6лалат1-ль<Д11>

Приложение Б. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ

(справочное)

«Программа для моделирования нелинейного преобразования световых полей в фоторефрактивных волноводных и интерферометрических элементах фотоники»

теетшйсшш т

СВИДЕТЕЛЬСТВО

№ 2013661348

ПРОГРАММА ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ НЕЛИНЕЙНОЮ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ СВЕТОВЫХ ПОЛЕЙ В ФОТОРЕФРАКТИВНЫХ ВОЛНОВОДНЫХ И ИНТЕРФЕРОМЕТРИЯ ЕС КИХ ЭЛЕМЕНТАХ ФОТОНИКИ

Атор. Перин Антон Сергеевич (Н1!)

Приложение В. Акт внедрения в учебный процесс каф. СВЧ и КР

(справочное)

Ммяяперстео «6р*кш*км н шфкш Ромяйко! Фшрятт

Феаералшое гееузщкт&тт ^тхттш'оЩтзжжзтос учргттт првфесттшиюг® обра»«««.

«ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ» (ТУСУР)

УТВЕРЖДАЮ

Первый прсректор-прорсггор по учебкой рзПоте ТУСУР, ¿ф.-м,я„

АКТ ВНЕДРЕНИЯ

Результатов науч^иссдздгттсльсговработы I! _

в учебный врош» кафе^ы СвсрхяысожоаасютиоЯ м юшпзюШ радиотехники {каф, СВЧ »КР}.

Шстохщкй вмг состазеи о гоч. «во * учебный иро«есс на кафедре СВЧ й КР ТУСУР (г, Томск) внсярож роузи«тЦ яау^о-^адвдоыяельской рабаш Нерки* АС. й виде я^баршртй работы $№хждоштш иршршжшетаго иреобржюваетж лажриого саголого коля - фадортфрадтдошм иитйрф^рдадаро« «Ьв^к-Псро* на дисдаплаке

«Основы жшттй ттжт дяя стуасятоа. с^чшвдйхаг во «жфаюеии» 210700.62 Шяфоюммуздшшюшде тетюжи« и системы сжазЫ.

ЛФщтщтш работе ршрвбтааа мдаршггом »федот СВЧ п И* Нершшм 'А.С. Работа пршкжгт 5ОДфшшяят>е »алсжшаине 'студентами особенностей пространственною вржб|ВД()МйЯ1* деадмтуаяш ярофкжй ла-гдшда светом« пучков.» ф№}рефрдаиик« «рйсшяс ниобвта лотии имеющего юэяфшгурааяю

тгщ^ертщш Фабрм-Перв. В вршессе НИР ддадабвршордай работы разрабсгшлк 1) Эка'срямгвтадьиаа устаю«» да» фордаражязд днфрэдтшЕых гтсщтфшжотх структур в^юрефрштятмх щмситах к адсзедавдает дифракции саеговт вучхов» р^раоршштщхт в среде с мвдуадйсй отшюсхих свойств; 2) Метода-» яреюедадо* »геетсдаший: 3) Мездаетссшс ^юдаюг дли юводашиа дайорвтороой работы, Работа штакшт ор^даадш. 1ата«» в ф^ррефракта^иых «фкететах едкшергшж и дяумершх дяфргвдж»шш структур, а тшж тушь осо&шоетя с&етбвд® пол«, »щйея>10щего на шяучеету» саршгу, что я^детаиш: лщадтеакмй научный интерес а облает« етгерашюй и недниейяой оптики.

Зш>. гафеарой СВЧ и КР, ювд. фиг.-шт. язук» профессор

Научный рукойодтеяь,

Ирофлжор. жаф. СВЧ я КР, доктор фиа.-мат, наук, профессор

Исполнитель. Лсияршп каф, СВЧ «КР

jC.lt. Шфшпшп

*__££_2013 г.

В,М, Шшшрй»

2013 г.

Л.С. Иерии

2013 г.

Приложение Г. Акт внедрения в НИР каф. СВЧ и КР

(справочное)

Мииктереп» ®§р»жтяяя я туш ТтжЩшШ Фемрхщт

Феаёршшюе гщщ^хтшш^бшттт- «б|»0В»ешюе учреждение тот® рроф&жшталтот обршюмаш.

«ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ И РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ» (ТУСУР>

УТВЕРЖДАЮ

Прорепср по научной работе ТУ<

АКТ ВНЕДРЕНИЯ

Ре^ндоад® взртдо-яевкйкдоявдодео? р4бог

в иШгЖыпвшвмт тжфцфСтр^шт^ш-* редипехвикя (юф, СВЧ * КР).

Ншжашдай «иг состою» о том, «в я НИР, »штяшт « юф. СВЧ я КР

ТУСУР (г. Томск). ктарсяы рсздавдсщ яау»«о-иссщдашш»сшЙ ра&нм Перила А„<3, во ороот»«

Ь РФФИТФШ Юпм» грвкг И-СС«9Н62-ПЬВ1_* «Сшзшмв в иссжжшда»

фде^рвда»«« фвговвмх «»»»©»» и ¿ждоешпос * шзрккяях жрряшш* Цаучиый

дшияяшк Пказарва В.М.

2. НИР Проет «42 *Штт«ШШюж ш тттт^хтт давки щчкт ш фоторефрткшшх щтёгомж, Щтштощтм ттжтжтш ытърттх, »лжтятх

тйрттшш ещщ рт т «ю&гге ¿штм^фотшшх ратхях ш йшержршшм

теешх мтереиШ * ршатшм юшяттш тттёт^штткт ш мщтт т хщщтштжщ ишрш^ 3& 0236ШО11. ЩчяШ, ашк ЦЫдаровСМ.

3. НИР ш КГ_11-1а <У.МЛИ-К> Рукмаджель: Перин АЛ Науишв ругсмдите»;

Ш&дар» В У.

» «ще ркфзботяиюга метод» я эетерюждащда рв^аьтаг» и» вкщошш арсктрттштш щаЩтзттшж твшгуяшк ярафвдсй лаз!|вш штшх щшт м фаю^щктшш тщ^жарт Оабри-Лф» и ветше криктадю» ше&йа 1(иКШ3>,

3» СВЧ и КР» кад фиг.-««. дар*

профессор СЛ1 Шцяапдо

» /<Р 2013 г.

ШучвдЗ руююдате»» »

Профессор, каф. СВЧ и КР, доггор физ.>м«т. наук, /т^^Л профессор /П^-П^у в,м, Шандаров

/,1, 20Пг.

Иотеетшеяь, У//У

Аслкршяпгаф. СВЧ шКГ АС. Шрщ

«.?/» 200 г.