Обращение волнового фронта презентация

обратном направлении по отношению к исходной волне, в каждом ее сечении имеет такое же распределение амплитуд, а распределение фаз отличается только знаком.
С математической точки зрения операция обращения волнового фронта эквивалентна операции комплексного сопряжения.

фаз.
Тогда при отражении мы получим волну с обращённым волновым фронтом.

котором фазовая решетка формируется динамически, изменяясь вместе с интерференционной картиной.
Поглощение в этом материале должно быть небольшим, чтобы легче было получить объемную решетку с большой дифракционной эффективностью.
Показатель преломления должен изменяться пропорционально локальной интенсивности излучения. Чем быстрее реакция материала и релаксация в нем, тем более быстрые флуктуации волнового фронта можно компенсировать.
Для обращения волнового фронта нужно формировать объемную фазовую динамическую голограмму обращаемой волны в материале с нелинейной восприимчивостью, показатель преломления материала должен зависеть от напряженности поля действующего на него света.

к показателю преломления пропорциональна интенсивности поля, и она тем больше, чем больше коэффициент χ3, который обычно называют кубической нелинейностью.
В среде с кубичной нелинейностью пространственная неоднородность интенсивности поля излучения создает подобную же неоднородность показателя преломления.
На этом эффекте основано формирование динамических фазовых голограмм.

Поляризация вещества под действием поля световой волны в общем случае зависит от ее напряженности, а не зависящая от напряженности поляризуемость (восприимчивость) – лишь только первое слагаемое разложения восприимчивости в ряд по степеням напряженности.
С точностью до слагаемых пятой и более высоких степеней:

В фоторефрактивном кристалле существенные роли играют подвижные и локализованные заряженные состояния.

(на это указывает заметное поглощение в сине-фиолетовой области спектра).
Из-за большой ширины запрещенной зоны Eg >> kT при комнатных температурах концентрация электронов проводимости крайне мала.
В глубине запрещенной зоны расположены энергетические уровни заряженных локализованных состояний. Подвижность электронов в этих состояниях на несколько порядков ниже, чем подвижность электронов в зоне проводимости.

В этих состояниях внутри запрещенной зоны время жизни электронов довольно велико, поэтому их называют ловушками.
В красной области спектра BSO поглощает на переходах с глубоких донорных уровней в зону проводимости. Концентрация доноров невелика, поэтому поглощение не очень сильное.
Существует оптимум поглощения, при котором желательные эффекты проявляются наиболее сильно.

обгоняет диффузию менее подвижных. Тогда заряды разного знака разделяются в пространстве, и образуется электростатическое поле. Это явление в полупроводниках называют эффектом Дембера.
Поле разделившихся при диффузии разноименных зарядов сдерживает движение более подвижных носителей и ускоряет носители менее подвижные.
При стационарном освещении поле разделившихся зарядов вызывает их дрейф по полю, так что токи диффузии и дрейфа, направленные навстречу друг другу, компенсируются.

состояния на ловушках-акцепторах, внутри запрещенной зоны, ближе к зоне проводимости. Время жизни этих связанных состояний иногда может быть очень заметным (секунды и более).
Очень важно то, что и доноры, и ловушки –локализованные заряженные состояния. Диффундирующие из освещенной области электроны проводимости, захваченные на ловушки в прилегающей неосвещенной области, образуют область отрицательного заряда на расстояниях порядка диффузионной длины от освещенной области.
Плотность пространственного заряда в первом приближении пропорциональна освещенности. В освещенной области формируется положительный пространственный заряд незаселенных доноров.

а занятая ловушка –отрицательный. В области перехода от освещенной к неосвещенной области пространственные заряды создают электростатическое поле.
Его напряженность в первом приближении пропорциональна освещенности и обратно пропорциональна диффузионной длине; вектор напряженности направлен так, что поле объемных зарядов тормозит диффузию электронов проводимости из света в тень.
Так в стационарных условиях освещения формируется стационарное распределение электрического поля. Так как концентрация собственных носителей заряда в широкозонном полупроводнике исчезающе мала, а примесные уровни энергии в нашем случае расположены в глубине запрещенной зоны, то возникший при неоднородном освещении пространственный заряд не может рассасываться с участием токов проводимости, а его поле в отсутствие свободных носителей не экранируется и релаксирует очень медленно.

эффекта Поккельса приводят к тому, что при пространственно-неоднородном освещении в области градиента освещенности показатель преломления материала изменяется, и тем сильнее, чем больше градиент освещенности. Этот результат и называют диффузионным фоторефрактивным эффектом.
Подчеркнем, что фоторефрактивный эффект – изменение показателя преломления в области градиента освещенности, и самые важные роли в нем играют образование электростатических полей пространственного заряда и электрооптический эффект Поккельса.
Зависимость показателя преломления от равномерной освещенности очень слаба, но заметна зависимость показателя преломления от градиента освещенности. Такую взаимосвязь называют нелокальной.