ИСКУССТВЕННЫЙ ОДНООСНЫЙ КРИСТАЛЛ И УПРАВЛЕНИЕ РАСХОДИМОСТЬЮ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

В параксиальном приближении, в линейном и нелинейном режимах исследованы электродинамические особенности распространения волновых пучков в плоскослоистой среде (метасреде), описываемой как одноосный кристалл с эффективными диэлектрическими характеристиками ε_∥ и ε_⊥. Особенности связаны с тем, что параметр анизотропии K = ε_⊥/ε_∥ искусственного кристалла может быть меньше нуля (K < 0). В этих условиях показано, что в процессе распространения волнового пучка в плоском слое метасреды вдоль оси кристалла, т. е. в вырожденном случае, когда показатели преломления обыкновенной и необыкновенной волн равны, происходит разделение гибридного волнового поля на обыкновенный и необыкновенный волновые пучки - собственные моды задачи. В явном виде оно проявляется на задней границе метасреды. «Обыкновенная» часть исходного коллимированного на входе в среду волнового пучка продолжает расфокусироваться в соответствии с обычной дифракцией, а «необыкновенная» фокусируется задней границей метасреды на расстоянии |K|_z1, где _z1 - толщина метасреды. В случае мощного излучения изменение знака параметра анизотропии K приводит к смене режима самовоздействия необыкновенного пучка в среде с фокусирующего на дефокусирующий. Однако необыкновенный пучок фокусируется задней границей метасреды, причем при мощности много больше критической мощности самофокусировки размер пучка в фокусе обратно пропорционален корню из мощности.