Effekter Av Birefringence På Elektromagnetisk Veiledning Av Strukturer Produsert Av Femtosecond Laser

III. RESULTATER

tverrsnittsoverføring mikroskopi bilde av strukturen registrert I LiNbO3 viser mørke områder i midten av figuren angitt med piler I Fig. 2 (a). I tillegg er to linjer i det langsgående bildet Av Fig. 2 (b), toppvisning, angi opptak av to parallelle strukturer.

disse mørke områdene er relatert til nedgangen i brytningsindeksen til materialet som følge av selvfokusering med laserkraft over terskelen for sammenbrudd. De lyse områdene lokalisert rundt de mørke, skyldes stressinduserte endringer som øker brytningsindeksen (TYPE II bølgeleder).

Siden LiNbO3-krystall er birefringent, kan endringer i brytningsindeksen forekomme både i de ordinære og de ekstraordinære indeksene. Strukturelle endringer, opprettet i et regime med moderat opptaksintensitet, øker den ekstraordinære brytningsindeksen mens den vanlige brytningsindeksen minker. På den annen side forårsaker ikke-lineære absorpsjonseffekter ved høye energipulser stor skade på materialet, noe som reduserer både brytningsindeksene og resulterer i det mørke området. Dessuten dannes en stress-indusert birefringent region rundt den skadede regionen. Det ble rapportert en kritisk effekt for nedbryting I LiNbO3 på 0,3 MW tilsvarende en energi på 0,12 µ . Da energien per puls på 2 µ som brukes til å produsere strukturene I LiNbO3 er høyere enn den kritiske energien for ikke-lineær ionisering, forventes derfor filamentering forårsaket av en dynamisk balanse mellom selvfokusering og plasmaavfokusering å forekomme.

Fig. 3 viser bilder av strukturen registrert I LiF fanget av overføringsmikroskopi. Det kan ses I Fig. 3 (a) den langstrakte tverrprofilen til strukturen, som skyldes forventet filamentasjon på grunn av opptaksmetoden . I motsetning Til LiNbO3, den mørke regionen I lengdeprofilen Til LiF, Fig. 3 (b), viser en enkelt linje som svarer til den innskrevne bolgelederen.

i opptaksmetoden ble laserstrålen lansert på krystallets øvre overflate som også tilsvarer oversiden av tverrsnittsbildene Av Fig. 2 og 3.

Rekonstruerte bilder som representerer nærfeltprofilen til strålen som kommer fra strukturene som er innskrevet I LiNbO3 og LiF, er vist I Fig. 4. Disse bildene samsvarer med profilene som er oppnådd ved å kontrollere BARE SOP av hendelseslyset, Og Derfor Ble P2 fjernet fra oppsettet. Polarisering av lys overført Av P1 var Ved v Eller H retninger. Orienteringene til bildene I Fig. 4 (a), (b) og 4 (c), (d) er ekvivalente med den faktiske romlige orienteringen av krystallene I Fig. 2 (a) Og Fig. 3 (a), henholdsvis. Med andre ord svarer oversiden av bildene til krystallets øvre overflate. Fig. 4 (a) og 4 (b), viser i den vertikale akse en langstrakt profil langs krystalldybden som består av to hovedområder av veiledning. Profilen i den horisontale aksen viser tilsvarer lyset styrt av hele strukturen. Likevel skifter endringer I SOP av hendelseslyset xy-posisjonen til disse regionene.

de rekonstruerte bildene Av Fig. 4 (c) og 4 (d), viser en nærfeltprofil for LiF med en mer vanlig form som består av en hovedregion med maksimal intensitet, derfor en enkelt bølgeleder. Stråleprofiler av lyset styrt av strukturen I LiNbO3 oppnådd For P1 og P2 overføringsakser ved forskjellige retninger er vist I Fig. 5 og 6. For P1 i v-eller H-retninger ble P2 endret fra v -, 45° og H-retninger eller ble fjernet (ϕ).

for Alle p1-Og P2-arrangementer forblir intensiteten og formen på stråleprofilen konstant som det fremgår Av Fig. 5 (c) og 5 (d). I Fig. 5 (a), profilen på den vertikale aksen (krystalldybde) For P1 justert ved vertikal Og P2 fraværende (Vϕ), utviser tre topper, også vist På Fig. 4 (a). Topp 1, tilsvarer veiledningen i det innerste området av strukturen i krystallet som har den største reduksjonen av brytningsindeksen på grunn av laserfokusering under innskriften. I regionen nær krystalloverflaten oppstår en lekkasje av den guidede kraften til det eksterne mediet, topp 3 Av Fig. 5 (a). Når overføringsaksene til begge polarisatorene er justert (VV), reduseres signalets totale intensitet, men profilen viser fortsatt 3-toppene. For v45° – ordningen reduseres signalet ytterligere, topp 3 forsvinner nesten og profilen viser bare topp 1 og 2 med omtrent samme intensitet. Når p1 og P2 retninger er ortogonale (VH), oppdages et utgangssignal fortsatt. Peak 1 blir mindre intens enn peak 2. Derfor skifter veiledningen mot overflaten av krystallet.

stråleprofilen i den horisontale aksen, Fig. 5 (b), viser en intens topp 5, som tilsvarer den kombinerte intensiteten til de tre toppene (1, 2 og 3) vist i den vertikale aksen. For Vϕ og VV-arrangementer observeres en lateral lobe 4 som forsvinner For V45° og VH. De horisontale og vertikale profilene eksperimentelt oppnadd For Vϕ, Fig. 5 (c) og 5 (d), rekonstrueres ved tilsetning av profilene som er oppnådd FOR vv-og VH-konfigurasjoner. Hver anisotropisk region av strukturen produsert av femtosekundlaseren har en spesiell birefringence. Derfor, for et lineært polarisert innfallslys, forplanter hver region av veiledning feltkomponentene i retningene av dens birefringence-akser. Som en konsekvens endres formen på stråleprofilen for forskjellige orienteringer Av p2-overføringsaksen.

På Fig. 6 (a), stråleprofilen som er oppnådd For Hϕ-konfigurasjon, viser også tre topper. Men i motsetning til profil oppnådd For Vϕ, topper 2 og 3 er de mest intense. I dette tilfellet forplanter lyset fortrinnsvis i veiledningsområdene nesten til overflaten av krystallet. For H45 hryvnias og HH-konfigurasjonene forsvinner topp 1. For HV har topper 1 og 2 omtrent samme amplitude og topp 3 forsvinner. Derfor er den innerste delen av strukturen produsert i krystallførerne fortrinnsvis lys lineært polarisert i vertikal retning. På den annen side styrer regionen nesten til overflaten fortrinnsvis lys lineært polarisert i horisontal retning. I tillegg oppstår lekkasje av lyset fortrinnsvis for den horisontale polarisasjonen.

stråleprofilen ved den horisontale akse, Fig. 6 (b), viser topp 5 som tilsvarer den kombinerte intensiteten til de tre toppene i den vertikale aksen (Fig . 6 (a)). For dette tilfellet reduseres den laterale lobe 4 for HV og HH, og forsvinner bare For V45°.

for innfallende lys lineært polarisert i horisontal retning, blir stråleprofilen oppnådd Uten P2 rekonstruert ved tilsetning av profilene FOR HV og HH, som vist I Fig. 6 (c) og 6 (d).

Stråleprofiler Av Fig. 7 og 8 avslører den induserte birefringence av strukturen innskrevet i litiumfluoridkrystall. Som det kan ses, oppnås veiledning selv for ortogonale retninger Av p1 og P2 overføringsakser, VH-arrangement.

Fig. 7 (a), viser stråleprofilen ved den vertikale aksen som består av to hovedtopper. Som topp 2 er den mest intense, skjer veiledning fortrinnsvis i regionen av den innskrevne strukturen nær krystalloverflaten For vϕ, VV og V45° konfigurasjoner. MEN for VH skjer veiledning i det innerste området av krystallet. I den horisontale aksen viser stråleprofilen For Vϕ, VV og V45° en markert topp 4 med en lateral lobe 3. FOR vh lobe 3 forsvinner og topp 4 skift til høyre. Bjelkeprofil for Vϕ rekonstrueres ved å legge TIL vv-og VH-profilene (Fig. 7 (c) og 7 (d)) som forekom Med LiNbO3.

Fig. 8 (a) viser stråleprofilen som er oppnådd med Konfigurasjoner Av Hϕ, HH og H45 hryvnias. For Hϕ er det to laterale lober, 1 og 3. FOR HH og H45° forsvinner lobe 1, men det er noe veiledning som svarer til lobe 3. Profiler på den horisontale akse, Fig. 8 (b), viser den intense topp 5 med to laterale lober, 4 og 6 for Alle arrangementer Av P1 Og P2. For HV i begge akser splittes topp 2 i to topper. Stråleprofil For Hϕ rekonstrueres også ved å legge TIL hv-og HH-profilene (Fig. 8 (c) og 8 (d)).