Труды КНЦ (Технические науки вып. 1/2024(15))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2024. Т. 15, № 1. С. 276-281. Transactions of the Kola Science Centre of r A s . Series: Engineering Sciences. 2024. Vol. 15, No. 1. P. 276-281. Acknowledgements: the article was supported by the federal budget on the topic of the state assignment of the Institute of Chemistry and Technology of Rare Elements and Mineral Raw Materials of the Kola Sciencе Centre of the RAS No. FMEZ- 2022-0016. Funding: state assignment on the topic of research No. FMEZ-2022-0016. For citation: Manukovskaya D. V., Shevyrev S. L., Sidorov N. V. Automation of separation of illuminance levels of photorefractive light scattering patterns in lithium niobate single crystals. Method clarification for obtaining the fractal dimension of levels // Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2024. Vol. 15, No. 1. P. 276-281. doi:10.37614/2949-1215.2024.15.1.045. Введение В нелинейно-оптическом монокристалле ниобата лития (LiNbO 3 ) под действием лазерного излучения возникает фотоиндуцированное изменение показателей преломления, получившее название эффекта фоторефракции (Optical Damage). Ему сопутствует фотоиндуцированное рэлеевское рассеяние света (ФИРС) на лазерно-индуцированных дефектах [1, 2]. На эффекте фоторефракции основана голографическая запись информации кристаллом LiNbO 3 . В то же время эффект фоторефракции существенно искажает фронт световой волны, распространяющейся в кристалле, что приводит к нестабильности и потере генерации в твердотельном лазере на основе активированного редкоземельным элементом кристалла LiNbO 3 , а также существенно ограничивает использование кристалла LiNbO 3 для разработки и изготовления функциональных элементов для преобразователей частоты и электрооптических модуляторов частоты. Форма, угол и динамика раскрытия индикатрисы ФИРС непосредственно связаны с составом кристалла, особенностями упорядочения его структурных единиц и состоянием дефектности [2-4] (рис. 1). Одним из подходов в изучении картин ФИРС и лазерно-индуцированных дефектов является выделение уровней освещённости картины, которые соответствуют разным степеням устойчивости лазерно-индуцированных дефектов [3, 4]. Путём определения фрактальной размерности этих уровней освещённости и исследования её поведения в зависимости от времени и плотности мощности лазерного излучения можно определять динамику перераспределения лазерно-индуцированных дефектов в кристалле в процессе раскрытия индикатрисы ФИРС. Эти сведения помогают более качественно исследовать фоторефрактивный отклик, особенности локализации и динамики лазерно- индуцированных дефектов в кристаллах разного состава и технологий получения. Однако экспериментальное выделение уровней освещённости и их анализ является времязатратной и трудоёмкой процедурой. Нами была разработана программа, которая автоматизирует в том числе выделение слоев ФИРС и ассоциированных с ними уровней освещённости картин ФИРС. 1 с 60 с 390 с Рис. 1. Трёхслойная спекл-структура ФИРС в стехиометрическом кристалле LiNbO 3 её раскрытие во времени в монокристалле LiNbO 3 :Zn (0,52 мас. %). Лазерный луч направлен перпендикулярно плоскости рисунка. Форма индикатрисы спекл-структуры ФИРС и интенсивность ФИРС в нелинейно-оптическом кристалле LiNbO 3 зависят от геометрии взаимного расположения образца кристалла, ориентированного по главным кристаллографическим осям, а также от параметров падающей световой волны, © Мануковская Д. В., Шевырев С. Л., Сидоров Н. В., 2024 277

RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz