Аннотация:В настоящее время нелинейно-оптическая микроскопия уверенно зарекомендовала себя как один из основных инструментов в задачах визуализации объектов в биологии и науках о материалах. В основе многофотонной микроскопии может быть использован один или несколько нелинейно-оптических процессов: лазерно-индуцированная флуоресценция при двухфотонном поглощении, когерентное комбинационное рассеяние света, генерация оптических гармоник и другие. Каждый из них обладает неоспоримыми преимуществами в сравнении с линейными аналогами, связанными, в первую очередь, с нелинейностью отклика (а, следовательно, возможностью добиваться высокой локальности, направленности и селективности сигнала), и расширением диапазона допустимых длин волн, что критично в случае сильно рассеивающих сред.
Возможность неинвазивной визуализации внутренних структур объектов с высоким временным и пространственным разрешением является важным условием для дальнейшего изучения и определения свойств образца. Одной из интересных задач представляется использование полупроводниковых кристаллов с гранецентрированной кубической кристаллической решеткой, например арсенид галлия (GaAs), селенид цинка (ZnSe), фосфид галлия (GaP) и другие, для реализации нелинейно-оптических преобразователей лазерного излучения ближнего и среднего ИК диапазона. Основной проблемой, стоящей на пути их применения в реальных системах, является невозможность выполнить условия фазового согласования взаимодействующих волн в кристаллах, обладающих изотропными оптическими свойствами. Однако существует ряд методов, позволяющих частично обойти эту проблему. Некоторые из них основаны на выращивание определённых периодических структур. В связи с тем, что на данный момент технологии создания таких структур находятся в стадии активной разработки, необходимо иметь инструмент, позволяющий проводить мониторинг качества получаемых поликристаллов, а именно положения, размеров и ориентации отдельных гранул. Одной из целей работы является теоретическое и экспериментальное подтверждение возможности использования микроскопии второй гармоники в качестве такого инструмента. Важной особенностью метода должна стать его пригодность для микроскопии глубоких слоёв. Для этого требуется, в первую очередь, определить физические принципы, приводящие к локальности генерируемого сигнала, и на их основе оценить пространственное разрешение метода. Для получения полной информации об поликристалле необходимо разработать способ восстановления направлений в трехмерном пространстве кристаллографических осей отдельных микрокристаллитов внутри поликристалла.
