Способ изменения структуры интерференционных азимутально-симметричных световых полей

НАЦИОНАЛЬНЫЙ цЕНтР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОИ СОБСТВЕННОСТИ(54) СПОСОБ ИЗМЕНЕНИЯ СТРУКТУРЫ ИНТЕРФЕРЕНЦИОННЬ 1 Х(71) Заявитель Учреждение образования Гомельский государственный медицинский университет (ВУ)(72) Авторы Краморева Лариса Ивановна Хило Петр Анатольевич Хило Николай Анатольевич (ВУ)(73) Патентообладатель Учреждение образования Гомельский государственный медицинский университет (ВУ)Способ изменения структуры интерференционных азимутально-симметричнь 1 х световых полей, включающий направление исходного светового пучка гауссова типа на светоделительнь 1 й элемент, его расщепление на объектный и опорный пучки и регистрацию азимутально-симметричного светового поля в объектной плоскости, отличающийся тем,что объектный пучок преобразуют с помощью голографически-синтезируемого фильтра в бесселев световой пучок, который пропускают через нелинейный кристалл, при этом опорный пучок отражают зеркалом в направлении распространения объектного пучка с возможностью их пересечения в объектной плоскости, а изменение структуры интерференционного азимутально-симметричного светового поля производят посредством его вращения, которое осуществляют путем изменения интенсивности падающего на нелинейный кристалл бесселева светового пучка с помощью амплитудного модулятора.Изобретение относится К физике, а именно К области квантовой электроники, и может быть использовано в оптоэлектронике для управления изменением структуры световых полей.Известен способ изменения структуры интерференционных световых полей, согласно которому световой пучок гауссова типа при помощи светоделительного элемента расщепляют на два пучка объектный и опорный, объектному пучку задают направление вдоль оптической оси, а опорный пучок направляют при помощи зеркала под заданным углом на экран, где оба пучка взаимодействуют и формируют интерференционное поле. При этом изменение структуры интерференционного поля осуществляют путем изменения угла между объектным и опорным пучками 1.Недостатком известного способа являются малые функциональные возможности преобразования полей, имеющих азимутально-периодическую структуру.Наиболее близким к предлагаемому способу является способ изменения структуры интерференционных азимутально-симметричнь 1 х световых полей в когерентном оптическом микроскопе, в котором исходный световой пучок гауссова типа направляют на светоделительнь 1 й элемент, где его расщепляют на объектный и опорный пучки. Объектный пучок пропускают через линзу, в фокусе которой находится объект. После отражения от объекта пучок направляют в обратном направлении к объектной плоскости. Опорный пучок отражают от зеркала. Оба пучка интерферируют в объектной плоскости.Изменение структуры поля объектного пучка наблюдают вблизи фокальной плоскости линзы после отражения от объекта и в объектной плоскости. Таким образом, в разных плоскостях схемы наблюдают вращение азимутально-симметричного светового поля вокруг оптической оси за счет изменения разности фаз 2 (прототип).Недостатком прототипа являются низкие функциональные возможности способа и сложность регистрации изображения.Задача, на рещение которой направлено предполагаемое изобретение, заключается в расширении функциональных возможностей преобразования азимутально-симметричного светового поля и упрощении регистрации наблюдаемой картины.Задача рещается за счет того, что способ изменения структуры интерференционных азимутально-симметричных световых полей включает в себя направление исходного светового пучка гауссова типа на светоделительный элемент, его расщепление на объектный и опорный пучки и регистрацию азимутально-симметричного светового поля в объектной плоскости, причем объектный пучок преобразуют с помощью голографическисинтезируемого фильтра в бесселев световой пучок, который пропускают через нелинейный кристалл, при этом опорный пучок отражают зеркалом в направлении распространения объектного пучка с возможностью их пересечения в объектной плоскости. Изменение структуры интерференционного азимутально-симметричного светового поля производят посредством его вращения, которое осуществляют путем изменения интенсивности падающего на нелинейный кристалл бесселева светового пучка с помощью амплитудного модулятора.Предложенный способ поясняется схемой, представленной на фиг. 11 - исходный пучок гауссова типаИсходный световой пучок гауссова типа 1 направляют на светоделительнь 1 й элемент 2, который разделяет его на объектный 3 И опорный 4 пучки. Объектный пучок 3 с помощью голографически-синтезированного фильтра 5 преобразуют в бесселев световой пучок, который пропускают через нелинейный кристалл 6. Опорный пучок 4 отражают от зеркала 7. Оба пучка взаимодействуют, и в дальней зоне регистрируют интерференционную картину с помощью регистрирующего устройства 8. В объектной плоскости интенсивность интерференционного поля имеет вид(1, 12 - поперечная и продольная компоненты волнового вектора бесселева светового пучкаАод - амплитуды бесселева и светового пучка гауссова типао), р - параметры светового пучка гауссова типаУправление вращением данного поля реализуют за счет изменения разности фаз Аф. Этот способ основан на эффекте нелинейного взаимодействия хе), а именно ое-е типа ге нерации второй гармоники. При этом возникает нелинейная разность фаз Ар(1,)11 - входная интенсивность бесселева светового пучкаос - угол между направлением поляризации обыкновенной волны и электрическим вектором напряженности линейно поляризованного излучения на входе нелинейного кристалла.Таким образом, из выражения (2) следует, что изменение структуры интерференционного азимутально-симметричного светового поля, а именно вращение азимутально-симметричного светового поля, достигается за счет изменения интенсивности падающего на нелинейный кристалл 6 бесселева светового пучка, при помощи амплитудного модулятора 9.В способе, представленном на фиг. 1, соотношение интенсивностей опорного пучка гауссова типа, а именно супер-гауссова пучка 6-го порядка, и объектного бесселева светового пучка 4-го порядка задают 1 к 10. Изменение интенсивности объектного бесселева светового пучка 3 осуществляют при помощи амплитудного модулятора 9, который помещают между светоделительным элементом 2 и голографически-синтезируемь 1 м фильтром 5. Изменение интенсивности объектного бесселева светового пучка, при которой разность фаз изменяется на величину, равную тс, составляет О,61 д и иллюстрируется фиг. 2,фиг. 3. На фиг. 2 изображено интерференционное поле, которое формируют суперпозицией бесселева светового пучка 4-го порядка и супер-гауссова пучка 6-го порядка, разность фаз равна О, а на фиг. 3 изображено интерференционное поле, которое формируют суперпозицией бесселева светового пучка 4-го порядка и супер-гауссова пучка 6-го порядка, после изменения интенсивности бесселева светового пучка в 0,6 раз, разность фаз равна 7.Предлагаемый способ позволяет осуществить управление вращением интерференционных азимутально-симметричных световых полей путем изменения интенсивности объектного бесселева светового пучка. Это может найти применение в решении проблем пре ВУ 6898 С 12. Мазигед Мапзшриг апб Ешап М. шиш. Ыпег Орйса 1 Уогйсез. Орйсз Р 110 г 0 п 1 с 5 Меж/з, РеЬшагу, 1999. - Р. 40-43 (Прототип).Национальный Центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.