Оптоэлектроника

Квазифазовое согласование

В основе этого подхода лежит поиск средств для пространственной модуляции оп­тической нелинейности с некоторым периодом (А), что приводит к квазиволново­му вектору К = 2л/А, необходимому для удовлетворения требования по сохранению волнового вектора (подобно тому, как это имеет место в дифракционной теории). Условие квазифазового согласования заключается в обеспечении условий для про­явления такого квазиволнового вектора, с участием которого выполняется соотно­шение — 2к = К.

2(0 а)

Эту концепцию легко понять, возвратившись к уравнению (12.29), описывающему в аппроксимации необедненного пучка (Еа = const) эволюцию поля второй гармоники Е1а) в процессе ее распространения через нелинейную среду. К этому уравнению, одна­ко, мы добавим пространственное изменение z2(z)> которое мы запишем в виде:

N

подпись: nОРО

Г7

0)г

LA

подпись: la

Й>1

подпись: й>1

R= 1

подпись: r= 1

Я 1

подпись: я 1

Рис. 12.Б.6. Схематическое представление Я = 1 конфигурации спектрально перестраивае­мого ОРО с двойным резонансом.

подпись: рис. 12.б.6. схематическое представление я = 1 конфигурации спектрально перестраиваемого оро с двойным резонансом.LA

*2(г)=*2/(г) (12.Б.10)

Здесь: Л г) есть периодическая функция, осциллирующая между —1 и +1. В этом случае мы получаем:

— Е2ш = чЖ^/(г)е1Л*: (12.Б.11)

П2сиС

Напряженность преобразованного поля Е2уг в конце пути распространения Ь в этом случае составляет:

Е2е1(ь) = -Wb-El [/(г)е, Л‘гс! г (12.Б.12)

«2 {

Разлагая Дг) в ряд Фурье с периодом Л, получаем:

/(0=2/.е'*2"** (12.Б.13)

В этом случае уравнение (12. Б. 12) дает:

I

Е2ш(Ь)= -1^-Е1 V / Ге'(4“~2'"1/Л)с1г (12.Б.14)

«2^ »

В этом последнем уравнении мы ясно видим ту роль, которую играет периодичес­кая модуляция восприимчивости. Предположим, что существует такое целое число я, при котором выполняется соотношение:

^-2ЛИ=— (12.Б.15)

Л

В этом случае лишь один член в (12. Б. 14) не равен нулю при больших значениях Ь, что приводит к выражению:

ЕМ= Е‘я (12.Б.16)

П2*С

Сравнивая (12.Б.15) с выражением для длины максимального преобразования Ьс (12.34), мы находим, что периоды модуляции кратны параметру Ьс, определяемо­му соотношением:

А = 2пЬс (12.Б.17)

Выражение (12.Б. 16) показывает, что среда ведет себя таким образом, как будто она удовлетворяет фазовому согласованию, но при этом эффективная нелинейная вос­приимчивость дается выражением:

X? (12.Б.18)

Здесь: /я есть член ряда Фурье для периодической функции Д^), определяемый выражением:

/я = ± |(12.Б.19)

ЕслиДг) является синусоидальной функцией (Дг) = то/п=/{ = 1/2 и

Хг п = Хг№- Более реалистичный подход основан на модуляции нелинейной воспри­имчивости за счет периодического обращения направления нелинейности таким образом, чтоДг) = +1 между 0 и А/2 и —1 между Л/2 и Л (смотрите рис. 12.Б.7). В этом случае интегрирование (12. Б. 19) следует непосредственно и дает:

Квазифазовое согласование

GaAs

Рисунок 12.Б.7 иллюстрирует механизм квазифазового согласования. Направ­ление нелинейности инвертируется до того, как начнется процесс перекачки энер­гии от волны второй гармоники к фундаментальной волне. Этот тип квазифазового согласования обеспечивает ряд физических систем. В среднем инфракрасном диа­пазоне можно использовать последовательность слоев GaAs с чередующейся крис­таллографической ориентацией (т. е. с переходом от ориентации (110) к ориента­ции (1, 1, 0)) на каждой длине фазового рассогласования Lc (что составляет 106 мкм для удвоения частоты на длине волны 10,6 мкм с преобразованием в излучение с длиной волны 5,3 мкм). В ближней инфракрасной области (для реализации голубо­го излучения за счет удвоения частоты излучения лазерного диода на основе GaAs с длиной волны 805 нм) возможно использование обращения доменов в ферроэлек - трических материалах.

Оптоэлектроника

Приобретаем- купить осциллограф, тепловизоры, источники питания

Тепловизионные камеры. Тепловизоры testo - полупроводниковые приборы, наделённые возможностью наблюдать тепловое либо световое излучение. Тепловизор flir на собственном мониторе изображает оранжевыми, красными и желтыми цветами объекты, источающие тепло, но прохладные …

Конкуренция мод: перекрестные модуляторы

В дополнении 11.Д мы видели, что вблизи порога полупроводниковый лазер может генерировать в многомодовом режиме несмотря на то. что усиливающая среда яв­ляется однородной. При достаточно сильном возбуждении настолько выше порога, …

Униполярные квантово-каскадные лазеры

Одной из характерных особенностей полупроводниковых лазерных диодов являет­ся то, что в прямо смещенном диоде принимают участие два типа носителей (элек­троны и дырки). Это делает традиционные лазерные диоды биполярными приборами. Существует …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.