Реєстраційний номер
0220U100847,
0117U000802
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Генерація і просторове керування оптичними вихорами при акустооптичній дифракції з врахуванням акустооптичної анізотропії низькосиметричних кристалів
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Влох Ростислав Орестович, Доктор фізико-математичних наук
Дата реєстрації
28-01-2020
Організація виконавець
Інститут фізичної оптики імені О.Г. Влоха Міністерства освіти і науки України
Опис етапу
Проект присвячено оптимізації геометрії акустооптичної (АО) взаємодії в низькосиметричних кристалах, і розробці принципів просторового керування оптичними вихорами ОВ при АО дифракції.
Визначені всі п’єзооптичні і фотопружні коефіцієнти (ФПК) ромбічних Tl3AsS4 і моноклінних кристалів тригліцинсульфату (ТГС). Методом Діксона–Коена визначені ФПК моноклінних кристалів KGd(WO4)2 і Sn2P2S6. Досліджена анізотропія пружних властивостей ромбічних (Tl3PSe4) та моноклінних (TlInS2) кристалів. Розроблено метод аналізу анізотропії коефіцієнта акустооптичної якості (КАОЯ) низькосиметричних кристалів. Отримані аналітичні співвідношення компонент тензора деформацій для акустичних хвиль (АХ) з довільним напрямком хвильового вектора у кристалах. Проаналізований вплив відхилення поляризації АХ від чистих мод на анізотропію КАОЯ. Апробація методу на прикладі кристалів ромбічної (Tl3AsS4, Tl3PSe4) і моноклінної (ТГС, Sn2P2S6) сингоній показала, що КАОЯ цих кристалів проявляє значну анізотропію. Визначені геометрії ізотропної та анізотропної АО взаємодії, для яких значення КАОЯ є максимальними, зокрема в кристалах Tl3AsS4 - 2181×10–15 с3/кг і 1990×10–15 с3/кг, в Tl3PSe4 - 280010-15 с3/кг і 1880010-15 с3/кг, відповідно.
Вперше показано, що при АО дифракції зберігається фазова структура і просторовий профіль оптичного пучка, що переносить ОВ, що дозволяє керувати просторовим положенням ОВ, зміною частоти АХ, що збуджується в АО комірці. Експериментально виявлено факт утворення ОВ з дробовими зарядами в процесі АО дифракції Брегга. Мережа ОВ виникає у широкому дифрагованому оптичному пучку внаслідок відбивання від товстої АО гратки, що містить розщеплені та зміщені (вилкоподібні) смуги. Зміни частоти АХ призводять до відхилення широкого оптичного пучка, що містить масив ОВ. Показано, що при поширенні дифрагованого оптичного променя вздовж однієї з оптичних осей двовісних кристалів, такий дифрагований пучок переноситиме ОВ, просторовим положенням якого можна керувати зміною частоти АХ.
Опис продукції
Метод базується на поширенні дифрагованого оптичного розбіжного пучка вздовж оптичної осі двовісного кристалу, вихід якої містить топологічний дефект орієнтації перетину оптичної індикатриси з силою 1/2. Наявність такого дефекту приводить до генерації оптичного вихора в розбіжному дифрагованому пучку. При зміні довжини хвилі оптичного випромінювання змінюється кут між оптичними осями, а зміною частоти акустичної хвилі можна змінювати кут дифракції оптичного випромінювання. Таким чином, синхронна зміна цих двох параметрів дозволяє просторово сканувати вихровим оптичним пучком.
Автори роботи
Адаменко Дмитро Ігорович
Бойко Віталій Теодорович
Влох Ростислав Орестович
Дудок Тарас Григорович
Костирко Мирослав Євгенійович
Кривий Тарас Тарасович
Крупич Олег Миколайович
Кушнір Олег Степанович
Мартинюк-Лотоцька Ірина Юріївна
Романюк Галина Миколаївна
Сай Андрій Степанович
Скаб Ігор Петрович
Смага Ігор Михайлович
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
