【摘要】：在非線性自散焦LiNbO_3∶Fe晶體中,實驗觀察了用激光作光源和用白光作光源兩種情況下所產(chǎn)生的調(diào)制不穩(wěn)定性,并從三個方面對這兩種情況進行了比較。實驗結(jié)果表明:在兩種情況下,達到穩(wěn)定狀態(tài)前,MI現(xiàn)象都會隨輻照時間的增加而變得越來越清晰,并且MI圖樣都會隨著入射光束形狀的變化而變化。不同的是,用白光作光源時,燈絲長度方向與晶體c軸方向的夾角大于等于45°時出現(xiàn)MI,而用激光作光源時,入射光束方向與c軸方向的夾角不大于45°才出現(xiàn)MI。
【圖文】：

ｂＯ３∶Ｆｅ晶體前表面上（ＬｉＮｂＯ３∶Ｆｅ位于透鏡Ｌ２的后焦點之后），晶體表面的像均通過成像透鏡Ｌ３（焦距ｆ３＝１００ｍｍ）成像在ＣＣＤ上。已用楊氏干涉儀測出沿著燈絲方向和垂直燈絲方向的相干長度分別為１．４μｍ和１５μｍ。圖１白光作光源時產(chǎn)生ＭＩ圖樣的裝置Ｌａｍｐ－普通白熾燈；Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３－普通圓透鏡；ＬＮ－ＬｉＮｂＯ３∶Ｆｅ晶體；箭頭表示晶體的ｃ軸方向。１．２激光ＭＩ的實驗裝置圖２為激光ＭＩ的實驗裝置圖。來自氦氖激光器的一束功率為４０ｍＷ，波長為６３２．８ｎｍ的光被ＰＢＳ分為光束Ⅰ和Ⅱ，光束Ⅰ逐次通過λ／２ＷＰ、ＳＦ、Ｌ１、Ｌ２后變?yōu)橐粭l很窄的線形光束，入射到ＬｉＮｂＯ３∶Ｆｅ晶體的前表面上（晶體尺寸大小為５×１０×１０ｍｍ３，摻鐵濃度０．０３ｗｔ％）。晶體后表面經(jīng)Ｌ３成像在ＣＣＤ里，ＡＴ的作用是改變進入ＣＣＤ中的光強的大小。光束Ⅱ途徑Ｌ４、Ｌ５后作為讀出光，探測晶體表面的成像情況。圖２激光作光源時產(chǎn)生ＭＩ圖樣的裝置ＰＢＳ－偏振分光棱鏡；λ／２ＷＰ－半波片；ＳＦ－空間濾波器；Ｌ１、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５－圓透鏡；Ｍ－半透半反鏡；Ｌ２－柱面透鏡；Ｍ１，Ｍ２－平面鏡；ＬＮ－ＬｉＮｂＯ３∶Ｆｅ晶體；ＡＴ－衰減片。２實驗結(jié)果２．１ＭＩ與輻照時間ｔ的關(guān)系２．１．１白光ＭＩ與輻照時間ｔ的關(guān)系在晶體ｃ

）（ｆ）（ｇ）（ｈ）（ａ）晶體入射面的光強分布情況；（ｂ）－（ｃ）晶體出射面在０°，３０°，４５°，５２°時的光強分布情況；（ｆ）、（ｇ）、（ｈ）分別為０°，３０°，４５°時用平行光讀出的晶體出射面的光強分布情況；ｂ－光束的方向；ｃ－晶體ｃ軸的方向。圖６ＭＩ與光束方向和ｃ軸方向二者夾角的關(guān)系２．３ＭＩ圖樣形狀與入射光束形狀的關(guān)系２．３．１白光ＭＩ與燈絲形狀的關(guān)系實驗表明，燈絲形狀會影響ＭＩ圖樣，其結(jié)果如圖７所示。當(dāng)燈絲方向豎直時，出現(xiàn)豎直的ＭＩ條紋，如７（ａ）；當(dāng)燈絲彎曲時，則出現(xiàn)彎曲的ＭＩ條紋，如７（ｂ）。（ａ）燈絲沿豎直方向（ｂ）燈絲彎曲圖７燈絲形狀改變白光ＭＩ圖樣２．３．２激光ＭＩ與入射光束形狀的關(guān)系由圖４和圖６可看出當(dāng)入射光束為線狀光束時，出現(xiàn)的ＭＩ圖樣也為線狀條紋。其它條件均保持不變，將柱面透鏡Ｌ２換成普通的凸透鏡，，此時入射晶體的光束變成了圓形光斑，得到的實驗結(jié)果如圖８所示［１６］。晶體入射面的光強分布情況如８（ａ）所示；２０ｍｉｎ后ＭＩ現(xiàn)象開始出現(xiàn)，并在１２０ｍｉｎ后達到穩(wěn)定，圖８（ｂ）為晶體出射面在穩(wěn)態(tài)時的光強分布情況，在圖中可以看到破碎的散斑；圖８（ｃ）是達到穩(wěn)態(tài)后用平行光在晶體出射面讀出的光強分布情況，可以讀出破碎的散斑。（ａ）（ｂ）（ｃ）（ａ）晶體前表面的光強分布情況；（ｂ）１２０ｍｉｎ時在晶體出射面上的光強分布情況；（ｃ）１２０ｍｉｎ時用平行光讀出的晶體出射面的光強分布情況。圖
【作者單位】： 菏澤學(xué)院物理與電子工程系;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(11447145) 菏澤學(xué)院科學(xué)研究基金(XY16KJ06)
【分類號】：O437

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本文編號：2552966