ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Четырех волновые взаимодействия из "Физика мощного лазерного излучения " Возникает вопрос можно ли переставлять все три индекса тензора восприимчивости Ответ на этот вопрос положителен, но лишь в том случае, когда в среде отсутствует поглощение на частотах всех трех взаимодействующих волн. [c.202] Рассчитайте нелинейную часть дипольного момента одноэлектронного атома в модели Лоренца на частотах 2со и Эи при облучении этого атома плоской волной с частотой J. [c.204] Как всегда в оптике, считается, что магнетизма сред можно не учитывать В =Н. [c.206] В уравнении (33.7) в правой части стоит компонента нелинейной поляризации с частотой сот со, являющейся комбинацией п частот поля. Эта нелинейная поляризация выступает в уравнении в роли возбуждающей силы для генерации электромагнитного поля Е (к, со) на комбинационной частоте со. Аналогичные волновые уравнения можно записать и для компонент поля, существовавших на входе в среду. Это означает, что возникновение нелинейной поляризации существенным образом влияет на условия распространения различных частотных компонент поля в среде, вызывая энергообмен между -ними. Таким образом, все частотные компоненты поля, в том числе вновь генерируемые в среде, оказываются нелинейно связанными через посредство компонент нелинейной поляризации. [c.207] Это уравнение носит название укороченного волнового уравнения. Его анализ - существенно более простая математическая проблема, чем анализ точного нелинейного волнового уравнения (3.3.7). [c.208] В общем случае волновые векторы кх и кг неколлинеарны и Ак — векторная величина. [c.209] При этом конечный поперечный размер лазерных пучков не ограничивает длину взаимодействия волн. [c.210] В случае большого КПД преобразования основного излучения в гармонику начинает сказываться эффект истощения накачки, т.е. заметная часть энергии волны накачки преобразуется в энергию волны второй гармоники, что приводит к падению интенсивности волны накачки. В условиях коллинеарного синхронизма по мере распространения в нелинейной среде интенсивность волны гармоники все время растет, а интенсивность волны накачки падает. В принципе вся энергия волны накачки может быть преобразована в энергию волны второй гармоники. После этого начинается процесс обратного преобразования энергии из волны гармоники в волну основной частоты. [c.210] Зависимость амплитуд волны накачки и второй гармоники от длины взаимодействия в случае фазового синхронизма приведена на рис. 3.13. Видно, что при 2 амплитуда волны второй гармоники E2 - (О). [c.211] Зависимость эффективности преобразования во вторую гармонику от параметров фокусировки, особенности генерации второй гармоники от импульсного излучения, учет конечности апертуры лазерных пучков и Т.Д.-подробно проанализированы в монографиях Шена [4], Цернике и Мидвинтера [15]. Здесь приведена таблица компонент квадратичной нелинейной восприимчивости описывающей процесс генерации второй гармоники, для ряда кристаллов, наиболее Часто используемых на практике (табл. Ш.1). [c.211] Х (со4, С01, С02, соз), разрешены во всех средах. Поэтому процесс генерации третьей гармоники (ГТГ) можно наблюдать и в газах, и в жидкостях, и в твердых телах. Теория процесса ГТГ аналогична теории процесса ГВГ, однако, поскольку обычно кубическая нелинейность относительно невелика, коэффициент преобразования излучения в третью гармонику весьма мал. Кроме того, трудно бывает выполнить условие фазового синхронизма для процесса ГТГ. [c.211] Используемые на практике устройства для получения излучения на частоте третьей гармонике используют каскадные процессы. Обычно они состоят из двух нелинейных кристаллов, обладающих квадратичной нелинейностью, установленных один за другим. В первом кристалле выполнено условие синхронизма для процесса ГВГ со + со = 2со, во втором — для процесса генерации суммарной частоты со + 2со = Зсо (используются не-преобразованное в первом кристалле излучение на основной частоте и полученное в первом кристалле излучение второй гармоники). [c.211] Этот случай описывает процессы вынужденного рассеяния света и спектроскопии вынужденного комбинационного усиления (см. ниже). [c.214] Наконец, важным частным случаем является случай вырождения частот 1 oi = СО2 I = I соз = СО4 (но, например, С02 = —СО3). Эта ситуация реализуется в процессе обращения волнового фронта в нелинейной среде, используемом в устройствах коррекции волнового фронта в адаптивной оптике. [c.214] Вернуться к основной статье