Фоторефрактивный эффект в оптике: изменение показателя преломления материалов под воздействием света. Применение в голографии, хранении данных и оптике.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
Нелинейный оптический эффект
Nonlinear optical effect
Фоторефрактивный эффект – это нелинейный оптический эффект, наблюдаемый в определенных кристаллах и других материалах, которые реагируют на свет, изменяя свой показатель преломления. Этот эффект можно использовать для хранения временных, стираемых голограмм и он полезен для голографической записи данных. Также его можно использовать для создания фазово-сопряженного зеркала или оптического пространственного солитона.
The photorefractive effect is a nonlinear optical effect seen in certain crystals and other materials that respond to light by altering their refractive index. The effect can be used to store temporary, erasable holograms and is useful for holographic data storage. It can also be used to create a phase conjugate mirror or an optical spatial soliton.
Применение
Фоторефракционный эффект может использоваться для динамической голографии и, в частности, для очистки когерентных пучков. Например, в случае голограммы, освещение дифракционной решетки только опорным лучом приводит к реконструкции исходного сигнального луча. Когда два когерентных лазерных луча (обычно получаемых разделением лазерного луча с помощью разделителя лучей на два, с последующим перенаправлением их зеркалами) пересекаются внутри фоторефрактивного кристалла, образующаяся решетка преломления дифрагирует лазерные лучи. В результате один луч приобретает энергию и становится более интенсивным за счет уменьшения интенсивности другого. Это явление является примером смешения двух волн. В данной конфигурации условие дифракции Брэгга выполняется автоматически. Записанный в кристалле рисунок сохраняется до тех пор, пока не будет стерт; это можно сделать, осветив кристалл равномерным светом, который переводит электроны обратно в зону проводимости, обеспечивая их более равномерное распределение. К фоторефрактивным материалам относятся титанат бария (BaTiO3), ниобат лития (LiNbO3), цинковый теллурид, легированный ванадием (ZnTe:V), органические фоторефрактивные материалы, некоторые фотополимеры и многослойные квантовые ямы.
The photorefractive effect can be used for dynamic holography, and, in particular, for cleaning of coherent beams. For example, in the case of a hologram, illuminating the grating with just the reference beam causes the reconstruction of the original signal beam. When two coherent laser beams (usually obtained by splitting a laser beam by the use of a beamsplitter into two, and then suitably redirecting by mirrors) cross inside a photorefractive crystal, the resultant refractive index grating diffracts the laser beams. As a result, one beam gains energy and becomes more intense at the expense of light intensity reduction of the other. This phenomenon is an example of two wave mixing. In this configuration, Bragg diffraction condition is automatically satisfied. The pattern stored inside the crystal persists until the pattern is erased; this can be done by flooding the crystal with uniform illumination which will excite the electrons back into the conduction band and allow them to be distributed more uniformly. Photorefractive materials include barium titanate (BaTiO3), lithium niobate (LiNbO3), vanadium doped zinc telluride (ZnTe:V), organic photorefractive materials, certain photopolymers, and some multiple quantum well structures.