Cтраница 1
Большая нелинейная восприимчивость молекулярных кристаллов дает возможность получить заметное преобразование частоты в режиме векторного синхронизма [114], при котором пучки, обладающие конечной апертурой, взаимодействуют друг с другом ограниченное время. Это ставит молекулярные кристаллы почти вне конкуренции при решении технических задач, при которых необходимо разделение входных и выходных пучков без дополнительных потерь при фильтрации излучения. [1]
Большая нелинейная восприимчивость ХаЬс ряда молекулярных кристаллов объясняется энгармонизмом движения внешних, сравнительно слабо связанных электронов в молекулах. Эти электроны находятся на протяженных орбиталях, образованных системой сопряженных связей. Асимметрия и энгармонизм движения электронов обусловливаются взаимодействием этой системы с донорными и акцепторными заместителями. Ангармонизм движения электронов пропорционален изменению дипольного момента таких молекул при возбуждении. [2]
Благодзря большой нелинейной восприимчивости молекулярные кристаллы могут быть использованы для преобразования частоты в режиме векторного синхронизма. Молекулярные кристаллы легко модифицируются введением примесей, например люминесцентных добавок, что позволяет решать с их помощью ряд новых технических задач. [3]
Связь большой нелинейной восприимчивости и внутримолекулярного переноса заряда прослежена на большом количестве примеров. Обнаруженная закономерность, наряду с известным ранее требованием отсутствия центра симметрии среди элементов симметрии кристалла, дает новые критерии поиска молекулярных кристаллов с большой нелинейной восприимчивостью: структурные - наличие протяженной системы сопряженных связей, донорных и акцепторных заместителей; физические - наличие полос переноса заряда в ближней ультрафиолетовой части спектра, электро-хромизм таких полос поглощения, значительное изменение дипольного момента молекул при возбуждении, большая гиперполяризуемость молекул в растворах. [4]
Согласно формуле (9.15), можно ожидать, что большие нелинейные восприимчивости будут наблюдаться в материалах, у которых полоса фундаментального поглощения находится в длинноволновой области. Это обычно означает большую величину показателя преломления, что в общем также соответствует малой ширине запрещенной зоны. [5]
Особенно эффективными в этом отношении должны быть нецентросимметричные монокристаллы комплексов переноса заряда, обладающие большой нелинейной восприимчивостью и достаточно высоким пироэлектрическим эффектом [62], связанным с влиянием температуры на величину дипольных моментов элементарных ячеек кристалла. [6]
В предыдущей главе рассматривались молекулярные кристаллы, обладающие значительной нелинейной восприимчивостью ijk - Однако для эффективного преобразования недостаточно, чтобы кристалл обладал большой нелинейной восприимчивостью. [7]
Таким образом, рассмотрение большого количества молекулярных кристаллов позволило установить закономерность, заключающуюся в том, что кристаллы, в молекулах которых возможен ПЗ, обусловленный определенными особенностями структуры молекул, обладают, как правило, большей нелинейной восприимчивостью, чем кристаллы, в молекулах которых ПЗ невозможен. Установление этой закономерности позволяет проводить направленный поиск и синтез соединений, пригодных для сложения и удвоения частот излучения лазеров. [8]
Из перечисленных в таблице материалов наибольшей нелинейной ьоспрмимчикостью ооладают кристаллы KNbO. Очень большая нелинейная восприимчивость и наличие направлений фазового согласования делают ниобат калия перспективным для практических применений в качестве удвоителя частоты ОКГ. Для кристаллов 3 - 6 и 8 таблицы впервые однозначно установлены температуры их перехода в центросиммет-ричную фазу. [9]
Молекулярные кристаллы с большой нелинейной восприимчивостью, как правило имеют интенсивные полосы поглощения в ИК-спектре в области 6РО - 1700 2600 - 3700 см 1 и в ультрафиолете, начиная с 20 000 - 30 000 см-1. Это ограничивает диапазон рабочих частот соответствующих преобразователей; однако отметим, что органические молекулярные кристаллы имеют область сравнительно низких потерь в районе 1 - 200 см 1, что является важным преимуществом материала при использовании для гетеродинирования оптического излучения. [10]
С появлением лазеров возникла необходимость в материалах с большой нелинейной восприимчивостью для осуществления эффективного управления пучком излучения в ультрафиолетовом, видимом и ближнем инфракрасном диапазонах. [11]
Очевидно, что перенос заряда в КПЗ дает в линейную и нелинейную поляризуемости не меньший вклад, чем внутримолекулярный перенос заряда. Кристаллы КПЗ, по-видимому, имеют тенденцию кристаллизоваться с центром инверсии, поэтому известно мало кристаллов КПЗ, обладающих большой нелинейной восприимчивостью. [12]
Связь большой нелинейной восприимчивости и внутримолекулярного переноса заряда прослежена на большом количестве примеров. Обнаруженная закономерность, наряду с известным ранее требованием отсутствия центра симметрии среди элементов симметрии кристалла, дает новые критерии поиска молекулярных кристаллов с большой нелинейной восприимчивостью: структурные - наличие протяженной системы сопряженных связей, донорных и акцепторных заместителей; физические - наличие полос переноса заряда в ближней ультрафиолетовой части спектра, электро-хромизм таких полос поглощения, значительное изменение дипольного момента молекул при возбуждении, большая гиперполяризуемость молекул в растворах. [13]
Если в вопросе регистрации видимого излучения трудно ожидать каких-либо качественных изменений, то по каждому из первых двух пунктов последнее время наблюдается заметный прогресс. Использование в качестве нелинейных сред новых кристаллов с большими нелинейными восприимчивостями, большими размерами и высоким оптическим качеством и в ряде случаев газов позволило существенно ослабить ограничения, связанные с низким коэффициентом преобразования при сравнительно маломощной накачке. [14]
Основными параметрами, определяющими эффективность решения задачи, является ширина полосы преобразуемого спектра и удельная дисперсия векторного синхронизма, увеличивающаяся при подходе одной из частот, участвующих в преобразовании, к области аномальной дисперсии нелинейного кристалла. При использовании зависимости угла синхронизма от температуры должны найти применение монокристаллы комплексов переноса заряда с большой нелинейной восприимчивостью, оптические характеристики которых заметно зависят от степени колебательного возбуждения, т.е. от температуры. [15]