МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ Томский Государственный Университет Систем Управления и Радиоэлектроники (ТУСУР)

Кафедра Сверхвысокочастотной и квантовой радиотехники

(СВЧ и КР)

ОТЧЁТ по ГПО

Нелинейно-оптические волноводные элементы на основе электрооптических и лазерных кристаллов

(СВЧ – 1502)

Выполнили студенты гр. 153:

_________Дмитриев Е.А.

_________Козлов С.Б.

ННаучный руководитель:

ассистент каф. СВЧиКР

_________Рябченок В.Ю.

2015

Содержани

Введение 10

1 Теоретическая часть 11

1.2 Сегнетоэлектрики 11

1.4 Фоторефрактивный эффект 13

1.5.1 Голографический метод 14

1.5.3 Проекционный метод 15

1.6 Пироэлектрический эффект 16

2 Схема экспериментальной установки 18

2.1 Результаты экспериментов 18

2.2 Компенсация нелинейной дифракции интенсивного лазерного пучка в поглощающих кристаллах ниобата лития 23

3 Пьезоэлектрический эффект 26

3.1 Схема экспериментальной установки 27

Заключение 29

Список использованной литературы и источников 30

Приложение А 31

Приложение Б 33

Тема проекта: Нелинейно-оптические волноводные элементы на основе электрооптических и лазерных кристаллов 33

Приложение В 35

Приложение Г 36

Введение 8

1 Теоретическая часть 9

1.2 Сегнетоэлектрики 9

1.3 Ниобат лития 10

1.4 Фоторефрактивный эффект 11

1.5 Методы оптического индуцирования волноводно оптических элементов и структур12

1.5.1 Голографический метод12

1.5.2 Контактный метод13

1.5.3 Проекционный метод 14

1.6 Пироэлектрический эффект 14

2 Схема экспериментальной установки 16

2.1 Результаты экспериментов 16

2.2 Компенсация нелинейной дифракции интенсивного лазерного пучка в поглощающих кристаллах ниобата лития 21

3 Пьезоэлектрический эффект 24

3.1 Схема экспериментальной установки 25

Заключение 27

Список использованной литературы и источников 28

Приложение А 29

Приложение Б 31

Тема проекта: Нелинейно-оптические волноводные элементы на основе электрооптических и лазерных кристаллов31

Приложение В 33

Приложение Г 34

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

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

Групповое проектное обучение

УТВЕРЖДАЮ

Зав. кафедрой СВЧиКР

___________________ Шарангович Сергей Николаевич

«___» _______________ 20__ г.

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

на выполнение инновационного проекта № СВЧиКР-1502

1. Основание для выполнения проекта: приказ от 16.01.2015 № 15ст

2. Направление реализации проекта: Оптоэлектроника

3. Наименование проекта: Нелинейно-оптические волноводные элементы на основе электрооптических и лазерных кристаллов

4. Наименование организации заказчика (заинтересованные структуры):

каф. СВЧиКР, ТУСУР; НОЦ "Нелинейная оптика, нанофотоника и лазерные технологии"

5. Цель проекта:

Теоретическое и экспериментальное исследование формирования фоторефрактивных структур в электрооптических кристаллах излучением высокой интенсивности

6. Показатели назначения (технические, научные, экономические и пр.):

Разработка теоретической модели и проведение математического моделирования воздействия интенсивного лазерного излучения на электрооптические кристаллы для выполнения фундаментальных и прикладных НИР в области фотоники, оптической связи и хранения информации, для учебных целей в рамках ГПО, НИРС, выполнения лабораторных работ по специальности «Физика и техника оптической связи», направлению бакалавриата «Оптические сети и системы связи», дипломного проектирования.

7. Основные характеристики:

Фоторефрактивные волноводные структуры, имеющие величину дифракционной эффективности 20-50%, сформированные в легированных и нелегированных кристаллах ниобата лития с ориентацией оптической оси Z,X интенсивным лазерным излучением длинной волны 532 нм и мощностью 1-50 мВт

8. Исходные данные для проектирования:

- H. Steigerwald. Influence of heat and UV light on the coercive field of lithium niobate crystals /F. von Cube F. Luedtke V. Dierolf K. Buse. // .: Springer Verlag. - 2010. - P 5. - V.Ya. Shur. Periodic Domain Patterning in Lithium Niobate /R.G.Batchko, E.L. Rumyantsev, G.D.Miller, M.M.Fejer and R.L.Byer// .: NJ IEEE. - 1999. P 399-406. - V.Ya. Shur, E.L. Rumyantsev / Kinetics of ferroelectric domain structure: retardation effects / .:Ferroelectrics. - 1997. - vol.191.- P 319-333.

9. Источники финансирования и материального обеспечения проекта:

Госбюджет

10. Руководитель проекта: Рябченок В.Ю. ассистент

11. Ответственный исполнитель проекта:

Дмитриев Евгений

Члены проектной группы:

Дмитриев Евгений гр. 153

Козлов Сергей гр. 153

12. Консультант:

13. Место выполнения проекта (лаборатория ГПО, СКБ, НИИ, бизнес-инкубатор и т.д.): 329б

14. Календарный план выполнения проекта

Состав и содержание работ по созданию (развитию) объекта разработки и вводу в эксплуатацию

№ этапа	Наименование этапа	Содержание работы	Сроки выполнения		Чем заканчивается этап
			Начало	Окончание
1	Изучение основ теории оптических волноводов, методик волноводно-оптических экспериментов	Изучение теории оптических волноводов. Изучение методов формирования волноводных структур и экспериментальное закрепление полученных знаний.	09.02.2015	31.05.2015	1. Аналитический обзор по методам формирования оптических волноводов в электрооптических кристаллах. 2. Аналитический обзор по нелинейно-оптическим эффектам в волноводно-оптических системах.
2	Построение математической модели изменения поляризации в оптически прозрачных сегнетоэлектриках	Построение математической модели взаимодействия интенсивного лазерного излучения с оптическими кристаллами. Численное моделирование поляризации доменных структур в ниобате лития	01.09.2015	31.12.2015	1.Аналитический обзор характеристик сегнетоэлектриков. 2.Математическая модель поляризации доменных структур под действием лазерного излучения в оптически прозрачных сегнетоэлектриках
3	Экспериментальное исследование процесса переполяризации доменных структур лазерным излучением	Экспериментальные исследования схемы поляризации доменных структур лазерным излучением в ниобате лития	10.02.2016	31.05.2016	Характеристики кинетики переполяризации доменных структур лазерным излучением
4	Экспериментальное исследование по формированию волноводных структур в кристалле ниобата лития под действием высокоинтенсивного лазерного излучения	Экспериментальное исследование по формированию волноводных структур в кристалле ниобата лития под действием высокоинтенсивного лазерного излучения	01.09.2016	31.12.2016	Обработка экспериментальных данных по формированию волноводных структур. Анализ полученных результатов.

Руководитель проекта: ____________ Рябченок В.Ю. «____» ______________ 20___ г.

Члены проектной группы: _____ Дмитриев Евгений _____ Козлов Сергей «____» ______________ 20___ г.