в пределах ±15 Э и толщины пленок в пределах 1-25 монослоев, который можно объяснить перестройкой доменной структуры магнитных слоев.

4.4. параметрическое преобразование частоты

оптические параметрические генераторы, предложенные в 1962 г. ахмановым и хохловым [180], в нагаи дни нагали гаирокое применение как источники когерентного излучения в тех частотных диапазонах, для которых пока не созданы лазеры, или требуется гаирокая перестройка частоты. ранее нри использовании в оптических параметрических генераторах однородно нелинейных сред условие фазового синхронизма

к = кр - ki - к2 = О при оор = ooi -\- ио2

(4.43)

Длина волны сигнала, мкм 1 2 3 4 5

70 60 50 40 30 20 10

где кр, cjp -волновой вектор и частота поля накачки; ki, к2, cji, U02 - волновые векторы и частоты параметрически генерируемых колебаний, достигалось необходимым выбором угла синхронизации между к и оптическими осями кристалла, температурного q интервала или напряженности приложенного электрического ноля. использование пдс позволило значительно расгаирить частотные пределы параметрического преобразования без использования углового синхронизма или температурной подстройки [181].

в предположении, что все волновые векторы кол-линеарны, условие волнового синхронизма для пдс нри взаимодействии первого порядка имеет вид

J L.

АА; = кр - ki - к2 - km = О-

(4.44)

0,5 1 1,5 2 2,5 Длина волны накачки, мкм

Рис. 4.9. Соотношение длин волн параметрически генерируемых сигналов и периода ПДС: е - обыкновенный луч, о - необыкновенный луч

как показали расчеты, путем изменения периода пдс можно в значительных пределах изменять длины волн параметрически генерируемых колебаний [174] (рис. 4.9). практически с помощью набора из 25 пдс, сформированных на одной пластине

кристалла ниобата лития, с размерами дискретных периодов от 26 до 32 мкм при длине волны накачки 1,06 мкм была получена параметрическая генерация в диапазоне 1,3-4,8 мкм [182]. использование идс с размерами доменов в 2-4 мкм позволило создать параметрические генераторы с накачкой волной второй гармоники от лазера на иттрийалюминиевом гранате с неодимом (а = 0,53 мкм) [183].

ири условии фазового синхронизма амплитуды генерируемых волн за счет энергии ноля накачки постепенно возрастают при распространении вдоль кристалла. причем само возбуждение волн имеет пороговый характер. поскольку пороговая иитенсивность накачки онределялется в этом случае как

где l -длина пдс, то так же как нри генерации второй гармоники использование наибольгаих нелинейных коэффициентов dij позволяет значительно снижать пороговое значение ноля накачки.

поскольку красный и голубой (синий) - два основных цвета из трех основных цветов, то их одновременная генерация имеет сугцественное значение в современной онтоэлектронной технологии. для достижения указанной цели был использован принцип двойной параметрической генерации. для преобразования частот были применены две периодические доменные структуры с различными периодами, нанесенные на поверхность кристалла ытаоз электрическим способом [184]. лазерный пучок накачки на длине волны а = 532 нм (вторая гармоника лазера на иттрий-алюминиевом гранате) проходил последовательно через обе суперрегаетки. при этом на первой регаетке с периодом ai = = 11,9 мкм параметрически за счет вспомогательного источника инфракрасного света (а = 3392 нм) генерировался сигнал красного света [Xg = 631 нм). па второй регаетке параметрически генерировался голубой свет (а = 460 нм). эта генерация осугцествлялась за счет суммарного процесса, описываемого следу-югцим условием волнового синхронизма

fca - fc, - fcp - = о, (4.46)

где л2 и ш -период и порядок второй регаетки соответственно; ка-) ki, кр - волновые вектора, соответствуюгцие длинам волн 460, 3392 и 532 нм.

спектральные характеристики излучения красного и голубого света, представленные на рис. 4.10, показывают, что гаирипа

красного нучка составляет 1,2 нм, а голубого - 0,2 нм, что находит объяснение во флуоресцентном характере генерации красного оптического нучка. При могцности сигнала накачки 1,2 мВт эффективность преобразования на составляла 31,7%, а на Ад -4,6%. Характерной особенностью данной схемы преобразования было использование во второй регаетке мультирегаеточ-пой структуры, состоягцей из четырех параллельных регаеток

/,10 произв. ед. 25 -

/,10 произв. ед.

626 628 630 632 634 Х,ям 454 456 458 460 462 Х,ям

Рис. 4.10. Спектр параметрической генерации: а -красный свет (Л = = 631 нм), генерируемый на первой суперрешетке; б" -голубой свет (Ла = = 460 нм), генерируемый на второй суперрешетке

С периодами от 8,74 до 8,80 нм и гаагом 0,2 нм. Использование такой мультирегаеточной системы позволяет производить подстройку частоты, что особенно важно при изменении температуры.

В пастоягцее время параметрическая генерация получена при возбуждении ПДС как непрерывным лазерным пучком [185, 186], так и фемтосекундными лазерными импульсами [187] с эффективностью преобразования в десятки процентов.

Хотя первые работы по созданию оптических параметрических генераторов с использованием ПДС начались только в первой половине 90-х годов, а первые публикации появились в 1994-1995 гг., к моменту написания книги обгцее число публикаций по-видимому превыгаает много десятков. Подробная библиография но этой проблеме дана в обзоре [188].