Литература

1. Chebotaiev V. Р. — In: Laser Handbook (eds. Bass M., Stitch M L.), North-Holland, Amsterdam, 1985, v. 5, pp. 289—404.

2. Gabor D._t J., Inst. Elec. Eng., 93, 429 (1946).

3. Born M., Wolf Principle of Optics, 6th edn,, Pergamon, Oxford. 1980, pp. 491-544/[Имеется перевод: Ъорн M., Вольф I Основы оптики.-М.; Наука, 1970.]

4. Glauber R. /. — In: Quantum Optics and Electronics (eds. C. De Witt, A. Blandin, C. Cohen-Tannoudji), Gordon and Breach, New York, 1965, pp. 71, 94—98, 103, 351—155.

5. Louisell W. H._f Radiation and Noise in Quantum Electronics, McGraw-Hill Book Co., New York, 1964, pp. 47—53.

6. Laser Speckle and Related Phenomena (ed. J. С Dainty), Springer-Verlag, Berlin, 1975.

7. Fronton M., Laser Speckle and Applications in Optics, Academic Press, New York, 1979.

8. Goodman /. M, Introduction to Fourier Optics, McGraw-Hill Book Co., New York, 1968, ch. 5. [Имеется перевод: Гудмен Дж. Введение в фурье-оптику. — М.: Мир, 1970, гл. 5.],

⁸

Преобразование лазерного пучка: распространение, усиление, преобразование частоты, сжатие импульса

8.1. Введение

Прежде чем использовать лазерный пучок для каких-либо це­лей, его, как правило, подвергают некоторому преобразованию. Наиболее общепринятым является такое преобразование пучка, когда его заставляют распространяться в свободном простран­стве или пропускают через соответствующую оптическую систе­му. Поскольку при этом происходит изменение пространствен­ного распределения пучка (например, пучок может быть сфоку­сирован или расширен), в дальнейшем будем называть такое преобразование пространственным. Второй" способ преобразова­ния, с которым также довольно часто приходится сталкиваться,

имеет место, когда пучок пропускают через усилитель или через цепочку усилителей. При этом изменяется главным образом ам­плитуда пучка и поэтому такое преобразование будем называть амплитудным. Существует еще третий, менее тривиальный спо­соб, когда изменяется длина волны пучка вследствие прохожде­ния его через соответствующую нелинейную оптическую среду (преобразование длины волны или частоты). Наконец, с по­мощью подходящего оптического элемента можно изменять вре­менные характеристики лазерного пучка. Например, с помощью электрооптического или акустооптичеекого модулятора можно модулировать во времени амплитуду непрерывного лазерного пучка или с помощью систем сжатия, использующих нелиней­ные оптические элементы, можно значительно сократить дли­тельность лазерного импульса. Этот четвертый и последний слу­чай назовем временным преобразованием. Следует заметить, что во многих случаях все эти четыре типа преобразования оказы­ваются взаимосвязанными. Например, амплитудное преобразо­вание и преобразование длины волны нередко приводят к од­новременным пространственным и временным преобразованиям.

В настоящей главе мы кратко рассмотрим четыре указанных выше преобразования лазерного пучка. В случае частотного пре­образования из различных нелинейных оптических явлений, ко­торые можно использовать [1] для достижения такого преобра­зования, мы рассмотрим здесь лишь параметрические эффекты. Фактически именно они лежат в основе некоторых наиболее эф­фективных методов, используемых при разработке новых источ­ников когерентног'о света. Временное преобразование мы рас­смотрим лишь в связи со сжатием оптического импульса, а с амплитудной модуляцией читатель может познакомиться в соот­ветствующей литературе [2]. Мы также исключаем из рассмо­трения некоторые амплитудные и временные преобразования,

являющиеся следствием нелинейных эффектов самофокусировки и фазовой самомодуляции ГЗ], хотя, как следует заметить, они могут играть важную роль в ограничении, например, характери­стик лазерных усилителей.