Актуальные проблемы науки и индустрии фотоники и оптоинформатики: сборник статей

 
Министерство образования и науки Российской Федерации 
Федеральное государственное бюджетное образовательное 
учреждение  
высшего профессионального образования 
«Томский государственный университет систем управления и 
радиоэлектроники» 
 
Кафедра электронных приборов 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 

 

 

 

АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ НАУКИ И ИНДУСТРИИ 

ФОТОНИКИ И ОПТОИНФОРМАТИКИ: СБОРНИК СТАТЕЙ 

 

Под ред. С.М. Шандарова, В.В. Шепелевича и В.М. Шандарова 

 
 
Учебное пособие  
        для студентов направлений подготовки 
«Фотоника и оптоинформатика», «Электроника и наноэлектроника», 
"Инфокоммуникационные технологии и системы связи"                 
(профиль - "Оптические системы и сети связи") 

 

 

 

 

 

2013

 

 

 

Актуальные 
проблемы 
науки 
и 
индустрии 
фотоники 
и 
оптоинформатики: Сборник статей. Учебное пособие / Под ред. С.М. 
Шандарова, 
В.В. 
Шепелевича, 
В.М. 
Шандарова; 
 
Министерство 
образования 
и 
науки 
Российской 
Федерации, 
 
Федеральное 
государственное 
бюджетное 
образовательное 
учреждение 
высшего 
профессионального образования Томский государственный университет 
систем управления и радиоэлектроники, Кафедра электронных приборов. - 
Томск : ТУСУР, 2013. –  275 с.  
 
В сборник включены статьи, соавторами которых являются студенты, 
аспиранты, докторанты и сотрудники кафедр Электронных приборов и  
Сверхвысокочастотной 
и 
квантовой 
радиотехники 
и 
кафедры 
Теоретической физики Мозырского государственного педагогического 
университета им. И.П. Шамякина, опубликованные с 1999 по 2012 год в 
российских и белорусских журналах и посвященные исследованиям   
фоторефрактивных, фото- и термоиндуцированных эффектов в кристаллах; 
самовоздействия световых пучков, распространения и взаимодействия 
оптических пространственных солитонов в фоторефрактивных кристаллах; 
эффектов динамической голографии с использованием встречного 
взаимодействия световых пучков; сегнетоэлектрических кристаллов и 
структур для нелинейной оптики; методов адаптивной интерферометрии, 
основанной 
на 
встречном 
взаимодействии 
на 
отражательных 
динамических голограммах, а также промышленному производству 
сегнетоэлектрических оксидных кристаллов и созданию устройств на их 
основе.   
Предназначено для студентов очной, очно-заочной и заочной форм, 
обучающихся 
по 
направлениям 
подготовки 
«Фотоника 
и 
оптоинформатика», 
«Электроника 
и 
наноэлектроника», 
"Инфокоммуникационные технологии и системы связи" (профиль - 
"Оптические системы и сети связи") и аспирантов.   
 

 

 

 

 

© Шандаров Станислав Михайлович, 2013 
 © Шепелевич Василий Васильевич, 2013                
© Шандаров Владимир Михайлович, 2013  

2

Министерство образования и науки Российской Федерации 
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение  
высшего профессионального образования 
«Томский государственный университет систем управления и 
радиоэлектроники» 
 
Кафедра электронных приборов 
 
 
 
 
 
 
 

УТВЕРЖДАЮ 
Зав.кафедрой ЭП 
________С.М. Шандаров 
«___»    ________ 2013 г. 
 

 

 

 

 

АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ НАУКИ И ИНДУСТРИИ 

ФОТОНИКИ И ОПТОИНФОРМАТИКИ: СБОРНИК СТАТЕЙ 

 

Под ред. С.М. Шандарова, В.В. Шепелевича и

В.М. Шандарова 

 

 

Учебное пособие 
для студентов направлений подготовки 
«Фотоника и оптоинформатика», «Электроника и наноэлектроника», 
"Инфокоммуникационные технологии и системы связи"  
(профиль - "Оптические системы и сети связи") 
 
 
 
 
 
2013 
 
 

3

Содержание 

Предисловие...........................................................................................................11 

ФОТОРЕФРАКТИВНЫЕ ЭФФЕКТЫ В        ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИХ 

КРИСТАЛЛАХ......................................................................................................13 

Шепелевич В.В. Запись и считывание голограмм в кубических гиротропных 

фоторефрактивных пьезокристаллах.............................................................14 

Шепелевич В.В. Ф.И. Фёдоров и развитие оптики фоторефрактивных 

кристаллов.........................................................................................................37 

Кобозев О.В., Мандель А.Е., Шандаров С.М., Петров С.А., Каргин Ю.Ф. 

Нелинейность фоторефрактивного отклика при двухпучковом 

взаимодействии в кристалле силиката висмута, находящемся в 

знакопеременном электрическом поле..........................................................41  

 Плесовских А.М., Шандаров С.М., Агеев Е.Ю. Динамика   

фоторефрактивного отклика в кристаллах силленитов с двукратно 

ионизируемыми донорными центрами и мелкими ловушками..................44 

 Плесовских А.М., Шандаров С.М. Влияние постоянного внешнего поля на 

динамику фоторефрактивного отклика в кристаллах с двукратно 

ионизируемыми донорными центрами и мелкими ловушками...................48 

Кириллов А.М., Шандаров С.М. Фоторефрактивная решетка вблизи границы 

кубического кристалла с приложенным электрическим полем...................53 

Буримов Н.И., Шандаров С.М. Структура упругих и электрических полей, 

возникающих вблизи границы кристалла LiNbO3 при фотогальваническом 

механизме записи фоторефрактивных решеток............................................57  

Монахова М.В., Евсеева Д.А., Шандаров В.М. Проекционное индуцирование 

фоторефрактивных фазовых транспарантов в ниобате лития для 

преобразования мод гауссовых лазерных пучков.........................................63 

ФОТОИНДУЦИРОВАННЫЕ ЭФФЕКТЫ И ТЕРМОИНДУЦИРОВАННЫЕ 

ЯВЛЕНИЯ В КРИСТАЛЛАХ ........................................................................65 

4

Шандаров С.М., Мандель А.Е., Кистенева М.Г., Иткин В.И., Вишнев А.С., 

Динамика фотоиндуцированного поглощения света в кристаллах   

титаната висмута..............................................................................................66 

Толстик А.Л., Матусевич А.Ю., М.Г. Кистенева М.Г., Шандаров С.М., 

Иткин С.И., Мандель А.Е., Каргин Ю.Ф., Кульчин Ю.Н., Ромашко Р.В. 

Спектральная зависимость фотоиндуцированного поглощения, 

наведенного в кристалле Вi12TiO20 импульсным излучением с длиной 

волны 532 нм.....................................................................................................69 

Дю В.Г., Русякина О.А., Акрестина А.С., Толстик А.Л., Агишев И.Н. 

Спектральные зависимости оптического поглощения, наведенного в 

кристаллах Вi12ТiO20 и Вi12ТiO20:Ca импульсным лазерным  излучением с 

длиной волны 532 нм.................................... ..................................................75 

Кистенева М.Г., Акрестина А.С., Сивун Д.О., Киселев Р.В., Шандаров С.М., 

Смирнов С.В., Толстик А.Л., Агишев И.Н., Станкевич А.В., Каргин Ю.Ф. 

Динамика фотоиндуцированного поглощения света в кристаллах 

силленитов при облучении импульсами пикосекундной длительности.....79 

Дубровин А.Н., Мандель А.Е., Шандаров С.М., Жныкина М.А., Суховерхов 

Ю.М.,  Каргин Ю.Ф., Волков В.В., Егорышева А.В., Шепелевич В.В. 

Температурные зависимости оптического поглощения и его 

фотоиндуцированных изменений в фоторефрактивном кристалле 

Вi12ТiO20<Ca>....................................................................................................83 

 Кистенева М.Г., Вишнев А.С., Акрестина А.С.,  Сергеев А.А., Смычков С.А., 

Шандаров С.М., Каргин Ю.Ф. Температурная зависимость оптического 

поглощения в кристалле титаната висмута, легированном алюминием....87 

Кистенева М.Г., Шандаров С.М., Акрестина А.С., Попугаева В.В.,      

Смирнов С.В. Фото- и термоиндуцированные изменения поглощения  

света в кристалле титаната висмута, легированном алюминием................92 

Парханюк А.Н., Маркин А.О., Шандаров В.М., Чен Ф. Пироэлектрическая 

компенсация дифракции световых пучков в кристаллах ниобата лития....94 

5

САМОВОЗДЕЙСТВИЕ СВЕТОВЫХ ПУЧКОВ И ОПТИЧЕСКИЕ 

ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ СОЛИТОНЫ В ФОТОРЕФРАКТИВНЫХ 

КРИСТАЛЛАХ.................................................................................................98 

Фролова М.Н., Шандаров С.М., Бородин М.В. Самовоздействие светового 

пучка в фоторефрактивном кристалле с приложенным знакопеременным  

электрическим полем при синхронной модуляции интенсивности............99 

Фролова М.Н., Бородин М.В., Шандаров С.М., Шандаров В.М.,            

Ларионов Ю.М. Темные пространственные оптические солитоны в 

планарных волноводах на Z-срезе кристаллов симметрии 3m .................103 

Шепелевич В.В., Коваршик Р., Кислинг А., Матусевич В., Голуб А.А. Влияние 

оптической активности на самофокусировку световых пучков в 

кубических фоторефрактивных кристаллах................................................109 

Шепелевич В.В., Голуб А.А., Коваршик Р., Кислинг А., Матусевич В. 

Взаимодействие экранирующих солитонов в кубически оптически 

активных фоторефрактивных кристаллах...................................................114 

Шандаров В.М., Шандарова К.В. Формирование волноводных каналов 

темными пространственными солитонами в планарном волноводе, 

оптически индуцированном в кристалле ниобата лития............................119 

Круглов В.Г., Шандаров В.М. Взаимодействие темных пространственных 

солитонов в ионно-имплантированном планарном волноводе в ниобате 

лития: эксперимент и численное моделирование.......................................121 

Гусев А.В., Каншу А.В., Шандарова К.В., Шандаров В.М., Смирнов Е.В.,    

Кип Д., Рютер Х., Тан Я., Чен Ф. Дискретная дифракция в объемных и 

планарных фотонных сверхрешетках, оптически индуцированных в 

фоторефрактивном ниобате лития................................................................123 

Тренихин П.А., Коровенко С.Н., Шандаров В.М., Хаунхорст К., Кип Д.,       

Чен Ф. Дискретная дифракция световых пучков в фотонных решетках и 

сверхрешетках, оптически индуцированных в фоторефрактивном      

ниобате лития..................................................................................................129 

6

Тренихин П.А., Козорезов Д.А., Хаунхорст К., Кип Д., Шандарова К.В., 

Шандаров В.М. Линейная и нелинейная дифракция световых пучков 

в фоторефрактивных фотонных решетках и сверхрешетках в ниобате      

лития................................................................................................................131 

Тренихин П.А., Шандаров В.М., Чен Ф. Исследование возможности 

продольной оптической модуляции одномерных фоторефрактивных 

фотонных решеток в ниобате лития.............................................................135 

Перин А.С., Козлова С.М., Шандаров В.М. Преобразование амплитудных 

профилей световых пучков в нелинейном интерферометре Фабри-Перо   

на основе фоторефрактивного ниобата лития.............................................139 

Давыдовская В.В., Колядко Ж.В., Шепелевич В.В. Влияние оптической 

активности на оптимальные условия фокусировки одномерных и 

двумерных световых пучков различных профилей в кубическом 

фоторефрактивном кристалле.......................................................................141 

ДИНАМИЧЕСКАЯ ГОЛОГРАФИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВСТРЕЧНОГО 

ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ СВЕТОВЫХ ПУЧКОВ...........................................150 

 Агеев Е.Ю., Шандаров С.М., Веретенников С.Ю., Мартьянов А.Г., 

Карташов В.А., Камшилин А.А., Прокофьев В.В., Шепелевич В.В. 

Двухволновое взаимодействие на отражательной решетке в кристалле 

Bi12TiO20...........................................................................................................151 

 Мартьянов А.Г., Шандаров С.М., Литвинов Р.В. Взаимодействие световых 

волн на отражательной голографической решетке в кубических 

фоторефрактивных 

кристаллах.......................................................................................................154 

Мартьянов А.Г., Агеев Е.Ю., Шандаров С.М., Мандель А.Е., Бочанова Н.В., 

Иванова Н.В., Каргин Ю.Ф., Волков В.В., Егорышева А.В.,            

Шепелевич В.В. Встречное двухволновое взаимодействие в кристалле  

Bi12TiO20:Ca:Ga в условиях фотоиндуцированного поглощения света.....159 

Плесовских А.М., Шандаров С.М., Мартьянов А.Г., Мандель А.Е., Буримов 

Н.И., Шаганова Е.А., Каргин Ю.Ф., Волков В.В., Егорышева А.В. 

7

Векторное двухволновое взаимодействие на отражательных 

голографических решетках в кубических гиротропных  

фоторефрактивных кристаллах.....................................................................164 

 Колегов А.А., Буримов Н.И., Шандаров С.М., Беликов В.С., Прокофьев В.В., 

Яаскелайнен Т., Толстик А.Л., Ропот П.И. Влияние некогерентной 

подсветки на двухволновое взаимодействие света в кристалле титаната 

висмута............................................................................................................169 

Гусельникова А.В., Шандаров С.М., Плесовских А.М., Ромашко Р.В.,    

Кульчин Ю.Н. Векторное четырехволновое взаимодействие света на 

отражательных решетках в кристаллах титаната висмута.........................175 

Шандаров С.М., Буримов Н.И., Кульчин Ю.Н., Ромашко Р.В., Толстик А.Л., 

Шепелевич В.В. Динамические голограммы Денисюка в кубических 

фоторефрактивных кристаллах.....................................................................181 

Навныко В.Н., Шепелевич В.В., Шандаров С.М. Поляризационные свойства 

отражательной голограммы, сформированной в электрооптическом 

фоторефрактивном кристалле.......................................................................192 

Навныко В.Н., Шепелевич В.В. Взаимная трансформация световых волн на 

отражательных голограммах в фоторефрактивных кристаллах    

симметрии 43m..............................................................................................198 

Шепелевич В.В., Навныко В.Н., Шандаров С.М. Влияние 

пьезоэлектрического эффекта на выбор оптимального среза при 

считывании отражательной голограммы в кристалле Bi12TiO20................204 

СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ КРИСТАЛЛЫ И СТРУКТУРЫ ДЛЯ 

НЕЛИНЕЙНОЙ ОПТИКИ.............................................................................208 

Коханчик Л.С., Бородин М.В., Шандаров С.М., Буримов Н.И., Волк Т.Р., 

Щербина В.В. Периодические доменные структуры, сформированные 

электронным лучом в пластинах LiNbO3 и планарных волноводах 

Ti:LiNbO3 Y-ориентации...............................................................................209 

Щербина В.В, Шандаров С.М., Анисимов Д.О, Буримов Н.И., Бородин М.В., 

Серебренников Л.Я., Печенкин А.Ю., Смычков С.А., Коханчик Л.С.,    

8

Козик В.В, Кузнецова С.А. Визуализация периодически      

поляризованных структур в кристаллах ниобата лития и в планарных 

волноводах на ниобате лития........................................................................217 

Анисимов Д.О., Бородин М.В., Печенкин А.Ю., Смычков С.А.,             

Халикулова С.Ф.,  Щербина В.В. Планарные оптические волноводы 

Zn:LiNbO3 для интегральной и нелинейной оптики...................................220 

Смычков С.А., Бородин М.В., Щербина В.В. Исследование стойкости 

планарных волноводов Zn:LiNbO3 к оптическому излучению с длиной 

волны 532 нм...................................................................................................224 

АДАПТИВНАЯ ИНТЕРФЕРОМЕТРИЯ, ОСНОВАННАЯ НА ВСТРЕЧНОМ 

ВЗАИМОДЕЙСТВИИ СВЕТОВЫХ ПУЧКОВ НА ОТРАЖАТЕЛЬНЫХ 

ДИНАМИЧЕСКИХ ГОЛОГРАММАХ........................................................227 

Колегов А.А., Шандаров С.М., Симонова Г.В., Кабанова Л.А., Буримов Н.И., 

Шмаков С.С., Быков В.И., Каргин Ю.Ф. Адаптивная  интерферометрия, 

использующая динамические отражательные голограммы в кубических 

фоторефрактивных кристаллах.....................................................................228 

Южно-сибирский научный вестник..................................................................235 

Шмаков C.С., Котин А.С., Шандаров С.М., Буримов Н.И. Исследование 

амплитудных характеристик голографического интерферометра............236 

Шмаков С.С., Горбачев В.С.,  Шандаров С.М., Буримов Н.И. Двухканальные 

фотоприемные устройства для адаптивного голографического 

интерферометра..............................................................................................239 

Шмаков С.С., Сюваева О.С.,  Шандаров С.М., Буримов Н.И.,           

Шепелевич В.В. Анализ влияния вклада обратного флексоэлектрического 

эффекта на выходные характеристики адаптивного голографического 

интерферометра..............................................................................................242  

Шандаров С.М., Шмаков С.С., Буримов Н.И., Сюваева О.С., Каргин Ю.Ф., 

Петров В.М. Обнаружение вклада обратного флексоэлектрического 

эффекта в фоторефрактивный отклик в монокристалле титаната      

висмута............................................................................................................246 

9

Шандаров С.М., Буримов Н.И., Шмаков C.С., Зуев П.В., Урбан А.Е.,  

Горбачев В.С., Каргин Ю.Ф., Шепелевич В.В. Вклад обратного 

флексоэлектрического эффекта в фоторефрактивный отклик в        

титанате висмута............................................................................................250 

ПРОМЫШЛЕННОЕ ПРОИЗВОДСТВО СЕГНЕТОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ 

ОКСИДНЫХ КРИСТАЛЛОВ И СОЗДАНИЕ УСТРОЙСТВ НА ИХ 

ОСНОВЕ..........................................................................................................254 

Паргачёв И.А., Мандель А.Е., Краковский В.А., Серебренников Л. Я., 

Шандаров С.М., Пуговкин А.В., Кулешов Ю.В., Шварцман Г.И.   

Получение и электрофизические свойства кристаллов GTR-KTP............255 

Кулешов Ю.В., Краковский В.А., Серебренников Л.Я., Тик А.А.,           

Пуговкин А.В., Шварцман Г.И. Выращивание и монодоменизация 

кристаллов семейства KTP............................................................................260  

Паргачёв И.А., Кулешов Ю.В., Краковский В.А., Серебренников Л.Я., 

Шандаров С.М., Тик А.А.,Мандель А.Е., Шварцман Г.И. Промышленное 

производство сегнетоэлектрических и ферромагнитных оксидных 

кристаллов и создание устройств на их основе...........................................264 

Паргачёв И.А., Серебренников Л.Я., Мандель А.Е., Краковский В.А., 

Шандаров С.М., Шварцман Г.И. Электрооптические модуляторы 

лазерного излучения на основе высокоомных кристаллов KTP...............267 

Паргачёв И.А., Кулешов Ю.В., Краковский В.А., Серебренников Л.Я., 

Шандаров С.М., Тик А.А.,Мандель А.Е., Шварцман Г.И. 

Электрооптические модуляторы лазерного излучения на основе 

высокоомных кристаллов KTiOPO4.............................................................271       

     

     

 

 

10