Способ определения отношения светонаведенных изменений показателя преломления и коэффициента поглощения изотропной среды Советский патент 1990 года по МПК G01N21/41 

Поляризатор 4, вьщеляющий компонент G заданной поляризацией, интенсивность которого измеряется с помощью приемника 5. Световой поток 6 накачивающего .излучения от источника 7, поз- 19оляю1цего изменять интенсивность, через оптический элемент 8 управляющий поляризацией, направляют на сре

ду и изменяют его интенсивность. По 1| инимаяьному значению нормированного гигнала на приемнике 5 определяют от- Йошение еветонаведенных изменений юказателя преломления Дп к коэффициенту поглощения Лoiо Пользуясь век- Торно-матричным методом Джонса, выра- Ьим дошедшее до приемника излучение Зондирую1чего потока в следующем виде

cos 0 cos6sin0 / coso

coB9sin9sin 9

in о

sin

Где справа налево последовательно $ыписаны вектор-столбец линейно поляризованного зонда, матрица Джонса среды и матрица Джонса М ориентиро- банного под углом б пол5физатора; 8 - угол ориентации вектора поляризации зондирующего излучения.

ВРЩ матрицы М следующий

к М

-oi/2

(1 + A(z)S),

(2)

,5с, + C,g -5.0

Wo Ь:о . iO -0 тензор нелинейной фотоанизотропии;

UI IKO,-

tfiI(A(z)(C, - С)

0

,

0

5

0

35

)

gji - вектор поляризации накачIКИ|

с, и Cg - параметры, определяемые

природой среды; Z - кордината распространения

зонда;

oi - коэффициент линейного поглощения;A(z) 1,1 - интенсивность излучения

накачки,

причем символ в выражении для S обозначает диадное произведение.

Так как измерительное устройство реагирует только на интенсивность, поэтому вычислим интенсивность ДI излучения, поступающего на приемник 5, когда накачка имеет круговую поляризацию, а вектор поляризации зонда ориентирован под углом J О, Q п/2± А , и когда накачка имеет линейную поляризацию, а вектор поляризации зонда ориентирован под углом -/4,0 « /4 + (/21 (5 ), где - угол смещения поляризацтора от положения, перпендикулярного анализатору

Любую поглЪщающую изртропную среду можно смоделировать ансамблями хаотически ориентированных линейных или круговых диполей, в которых устойчивыми являются соответственно линейная и круговая поляризации,

В первом случае из выражений (1) и (2), полагая ft достаточно малым, получаем

)lLM5iLl (3)

Изобретение относится к квантовой электронике и нелинейной оптике и может быть использовано для целей спектроскопии, оптической обработки информации, при создании управляемых светом модуляторов и затворов. Целью изобретения является упрощение реализации способа при одновременном повышении его точности. Способ определения отношения светонаведенных показателя преломления и коэффициента поглощения изотропной среды заключается в облучении среды стационарным накачивающим и зондирующим световыми потоками, измерении интенсивности выделенного компонента зондирующего светового потока в отсутствие возбуждения, нормировании на нее величины выделенного компонента при наличии накачивающего светового потока, измерении зависимости нормированной величины выделенного компонента от интенсивности накачивающего светового потока, определении минимума этой зависимости, по величине минимального значения которой определяют искомое отношение. 1 ил.

а во втором имеем

-Di2

Л1 I

Ко)

l ifBRpCACz) (С , -ь С,) + l2l-l-C|)lUi5l/l, (4)

где I

(о)

- начальная интенсивность, выделенного компонента зондирующего излучения без накачки;

Ке(А(г))

и I (A(z) - соответственно действительная и мнимая часть значения функции A(z), Из выражений (3) и (4) видно, что Д1 имеет вид параболы по интенсивности накачки, причем минимальные значен.ия в случае 0 н /2 - и и 0 п /4 - - р даются выражениями соответственно

ЦТГ5.2 -&f2Re A(z) ,r.

IMW M IHO) JX(z)P

5

Л1

мин

-г -с(.г р е I

1(0)

ImA(z) ACz)

r-f

(6)

Нормируя теперь выражения (5) и (6) на интенсивность I вьщеленного компонента зонда без накачки (1( 50 -1(01 ) и учитывая, что отношение IP еветонаведенных изменений показателя преломления и коэффици- циенту поглощения имеет вид

„ ImA(z) 55Q uciT RgACz)

получаем окончательно

г

(7)