Глава 1.4. Ограничители излучения на основе светоиндуцированного рассеяния в монокристаллах с ионами переходных металлов.

Светоиндуцированное рассеяние является основным механизмом в ограничителях на основе светоиндуцированных решеток в кристаллах с примесью ионов переходных металлов [1]. Излучение с длиной волны, совпадающей с полосой поглощения иона металла, при определенной интенсивности, приводит к насыщению поглощения. Это вызывает изменение показателя преломления среды. При наличии в среде двух пучков излучения, например, падающего и отраженного от задней грани кристалла, возникает их интерференция, приводящая к формированию динамической дифракционной решетки, на которой происходит светорассеяние. На рис. 4 показана характеристика ограничения излучения с длиной волны 0.53 мкм (τ = 10 нс) в монокристаллах YAG:Cr³⁺ толщиной 8 мм с концентрацией ионов Cr³⁺ 10¹⁷ см^-3 и CaF₂:Co²⁺ толщиной 10 мм с концентрацией ионов Co²⁺ 10¹⁸ см^-3.

Рис. 4. Ограничение излучения при формировании светоиндуцированной дифракционной решетки в кристаллах YAG:Cr³⁺ (а) и CaF₂:Co²⁺ (б) на длине волны 0.53 мкм при τ = 10 нс [1].

В данном типе ограничителя в спектральном интервале 0.4-0.8 мкм может быть получен порог ограничения около 10^-10 Дж, а динамический диапазон 10²-10³. Достоинством ограничителей данного типа является их высокий коэффициент пропускания (80-85 %) в видимой области спектра. Условием интерференции пучков в толстом слое среды является их когерентность. Поэтому эффективное ограничение может быть реализовано только для излучения с высокой степенью когерентности, что является недостатком. Кроме того, так как эффект ограничения возникает за счет увеличения светорассеяния, то это приводит к сильному искажению передаваемого оптической системой изображения в режиме ослабления.

Литература к главе 1.4.:

1.Патент РФ № 2282880, приоритет от 28.06.2004.