Параметрическая генерация

Явления, связанные с обратимыми изменениями физических свойств среды под действием проходящего сквозь среду интенсивного света, называют нелинейно-оптическими. Выше мы говорили об изменении под действием света такой характеристики среды, как ее диэлектрическая восприимчивость. С этим связаны, в частности, явления генерации оптических гармоник, параметрического рассеяния света, параметрической генерации света — явления, прекрасно демонстрирующие нарушение принципа суперпозиции световых волн в среде (позднее мы поговорим о них подробнее). Нелинейно-оптические явления могут быть обусловлены изменением под действием света не только восприимчивости, но и других физических характеристик, например степени прозрачности (коэффициента поглощения) вещества. [c.213]

С появлением лазера произошло второе (по сути дела, фактическое) рождение нелинейной оптики. Идеи Вавилова были развиты и воплощены в жизнь его учениками и последователями. Большой вклад в развитие нелинейной оптики внесли советские физики Р. В. Хохлов и С. А. Ахманов. Они установили в 1962 г. условия, при которых различные нелинейно-оптические явления (в частности, удвоение частоты света) должны протекать достаточно эффективно, выдвинули и обосновали идею параметрической генерации [c.217]

Пример когерентного трехфотонного процесса (параметрическая генерация света) [c.280]

Общие замечания. Параметрическая генерация света (как и параметрическое рассеяние света) в первом порядке описывается когерентными трехфотонными процессами при рассмотрении этих процессов следует использовать оператор взаимодействия hi в третьем приближении метода возмущений. Предположим, что рассматривается процесс, [c.280]

В соответствии с (10.2.17) и (10.4.11) представим дифференциальную вероятность параметрической генерации света в виде [c.281]

Вероятность параметрической генерации света. Будем полагать, что имеются два потока фотонов — в состоянии 1=1 (излучение накачки) и в состоянии =2 (излучение сигнала), причем Фотоны же в состоянии =3 первоначально отсутствуют (Л/ а=0). В этом случае вероятность [c.283]

Как указывалось, случай сор Зр соответствует работе системы в качестве утроителя частоты с использованием гармоники воздействующей силы, возникающей на нелинейной реактивности контура. Случай щ 2р соответствует появлению возможных параметрических эффектов (параметрическая генерация, парамет- [c.126]

Параметрическая генерация электрических колебаний (параметрические генераторы) [c.160]

Как в мягком, так и в жестком режимах при выполнении условия (7.2.8) частота колебаний не зависит от амплитуды накачки. При невыполнении (7.2.8) появляется зависимость частоты генерации от амплитуды накачки. Область существования параметрической генерации ограничена как со стороны малых амплитуд накачки ( порог ), так и со стороны больших амплитуд Л ( потолок ). Существование порога обусловлено необходимостью для генерации полной компенсации потерь в системе за счет параметрического вложения энергии. Наличие потолка связано с расстройкой парциальных частот при больших амплитудах накачки из-за нелинейной реактивности в системе. При жестком режиме возбуждения системы колебания возникают при наличии начального толчка, достаточного для перехода через нижнюю неустойчивую ветвь амплитудной характеристики (см. рис. 7.4). Из рис. 7.6 видно, что в жестком режиме параметрические коле- [c.264]

ПАРАМЕТР УДАРА — см. Прицельный параметр. ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ ГЕНЕРАЦИЯ И УСИЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ КОЛЕБАНИЙ — генерация и усиление зл.-магн. колебаний за счёт работы, совершаемой внеш. источниками при периодич. изменении во времени реактивных параметров колебат. системы (ёмкости С и индуктивности Ь), П. г, и у. з. к. основаны на явлении параметрического резонанса. [c.534]

Преобразование частоты генерация второй гармоники и параметрическая генерация [9—11] [c.491]

В данном разделе мы рассмотрим некоторые эффекты, обусловленные нелинейным членом поляризации, который пропорционален квадрату электрического поля. Обсудим здесь два эффекта, а именно генерацию второй гармоники (ГВГ) и оптическую параметрическую генерацию (ОПГ). ГВГ имеет место, когда в нелинейном материале лазерный пучок с частотой ю частично преобразуется в когерентный пучок с частотой 2ш (этот [c.491]

Оптическая параметрическая генерация представляет собой в действительности процесс, обратный генерации на суммарной [c.501]

Последнее выражение мы записали с помощью соотношения (8.75). Из (8.77) мы видим, что пропорциональна величине (0), т. е. интенсивности волны накачки. Таким образом, условие (8.79) означает, что для возбуждения параметрической генерации необходима определенная пороговая интенсивность волны накачки. Эта интенсивность пропорциональна произведению потерь (по мощности) yi и 72 двух волн с частотами (Oi и 2 за один проход в резонаторе и обратно пропорциональна величинам d и Я [c.510]

Используя выражение, полученное в предыдущей задаче, вычислите пороговую интенсивность накачки в случае параметрической генерации при [c.525]

Параметрическая генерация 501, 506 Параметрический генератор 502 [c.551]

Параметрическое усиление служит физической основой для создания параметрических генераторов света. Принципиальная схема такого генератора показана на рис. 41.13. В резонатор, образованный плоскими зеркалами М.. и М< , помещается нелинейный кристалл К, вырезанный таким образом, что для волн, распространяющихся перпендикулярно зеркалам, выпoлня pт я векторные условия синфазности + А = либо к + к -- к. Для возбуждения параметрической генерации применяется излучение второй (или третьей) гармоники рубинового или неодимового [c.852]

Процесс на рис. 9.7, б параметрическое рассеяние света — преобразование излучения с частотой со в излучение с частотами oi и соа=(о—соь при определенных условиях этот процесс превращается в процесс параметрической генерации света (см. 9.4) переходы в поле излучения — уничтожается фотон с энергией Аш, рождаются два фотона с энергиями A oi и Й(й2. Согласно условию сохранения энергии, [c.226]

Параметрический генератор света. Поместив нелинейный кристалл в оптической резонатор, можно превратить параметрическое рассеяние в параметрическую генерацию света. Будем рассматривать скалярный синхронизм — когда волновые векторы (как волны накачки, так и обеих иереизлученных световых волн) направлены вдоль одной прямой эта прямая есть ось резонатора. Ориентируем нелинейный кристалл внутри резонатора таким образом, чтобы направление синхронизма для некоторой конкретной пары частот odj и — oj совпадало с осью резонатора, и введем в резонатор вдоль его оси интенсивную когерентную световую волну накачки частоты ш. Для выполнения условия синхронизма надо позаботиться о поляризации волны накачки. Возможна ситуация, когда волна накачки и одна из переизлученных волн — необыкновенные, а другая переизлученная волна — обыкновенная. [c.236]

В общем случае в разложении поляризации по степеням поля необходимо учитывать также низкочастотные поля. Большинство нелинейных эффектов связано с членами ряда, пропорциональными квадрату и кубу амплитуды электрического поля. Квадратичная поляризация обусловливает существование таких эффектов, как генерация второй гармоники, оптическое выпрямление, линейный электрооптический эффект (эффект Поккельса) и параметрическая генерация. К эффектам, обязанным своим существованием поляризации, кубичиой по полю, откосятся геиерация третьей гармоники, квадратичный электрооптический эффект (эффект Керра), двухфотонное поглощение, вынужденное комбинационное рассеяние, вынужденное рассеяние Мандельштама — Бриллюэ-ка и вынужденное ралеевское рассеяние. [c.860]

Рассмотрим применение М.— Р. с. для наиб, часто встречающегося трёхчастотного взаимодействия (см. Взаимодействие световых волн, Взаимодействие волн в плазме. Параметрическая генерация и усиление электромагнитных колебаний, Параметрический генератор света. Параметрическое рассеяние). Если, напр., выполняется соотношение Юн — Юс = Юр (Юр — разностная частота), то в соответствии с (1), (2) [c.223]

В иараметрич. устройствах радиодиапазона Н. осуществляет периодич. изменение величины ёмкости или индуктивности колебат. контура или резонатора. Если ёмкость конденсатора уменьшается в те моменты, когда заряд на нём максимален, и вновь увеличивается, когда заряд отсутствует, то энергия, накопленная в контуре, периодически увеличивается за счёт Н, В рассмотренном простейшем случае частота воздействия Н. вдвое превышает собств. частоту контура, на к-рой происходит усиление или генерация. Этот эффект наз. параметрит, усилением и используется в усилителях и генераторах радиодиапазона (см. Параметрическая генерация и усиление электромагнитных колебаний). [c.240]

Различают резонансные н нереаонансные П. к. с. В резонансных — нараметры меняются периодически, с периодом, находящимся в определённом целочисленном соотношении с периодом собств. колебаний или волн в системе. Это может приводить к эффектам раскачки поля из-за накапливающейся передачи энергии систе.ме в такт с её колебаниями (см. Параметрический резонанс). Это явление используется для усиления и генерации колебаний и волн (см. Параметрическая генерация и усиление электромагнитных колебаний, Параметрический генератор света). [c.537]

Наиб, распространение получили двухчастотные (или двухконтурные) П. у. в сантиметровом диапазоне — регенеративные усилители с сохранением частоты (рис., а), на дециметровых волнах — усилители — преобразователи частоты (рис,, ( ) (см. Параметрическая генерация и усиление электромагнитных колебаний). В качестве приёмного колебат. контура и колебат. контура, настраиваемого на вспомогательную, или хо,1гостую , частоту (равную чаще всего разности или сумме частот [c.542]

РЕГЕНЕРАЦИЯ (от поэднелат. regeneratio — возрождение, возобновление) в радиофизике — компенсация потерь динамической системы за счёт подключения К ней источника энергии и устройства, регулирующего связь между ними. Для Р. используются двухполюсники с падающей вольт-амперной характеристикой (нек-рые газоразрядные приборы, туннельные диоды) или цепь положит, обратной связи. Возможна параметрич. Р., возникающая в колебат. системе при периодич, изменении одного из её энергоёмких элементов (ёмкость, индуктивность) (см. Параметрическая генерация и усиление электромагнитных колебаний). Полная компенсация потерь приводит к возбуждению автоколебаний, неполная — к возрастанию времени затухания свободных колебаний в системе. [c.300]

УСИЛИТЕЛИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ—устройства, в к-рых осуществляется повышение мощности электрич. колебаний с частотами 0 3-10 Гц за счёт Преобразования энергии стороннего источника питания (накачки) в энергию усиливаемых колебаний. Физ. явления, используемые для преобразования энергии, могут быть разделены на следующие осн. группы взаимодействие эл,-магн. поля с управляемыми потоками носителей заряда в вакуумных или полупроводниковых усилит, элементах и приборах перераспределение мощности по комбинац. частотам при изменении энергоёмкого параметра колебат. контура под воздействием источника накачки (см. Параметрическая генерация и усиление электромагнитных колебаний), вынужденное излучение возбуждённых частиц вещества, вызванное действием эл.-магн. поля (квантовые парамагн. У. э. к.— мазеры) взаимодействие зл.-магн. волн с распределёнными полупроводниковыми структурами с нелинейными или изменяющимися во времени параметрами. [c.239]

Перейдем теперь к обсуждению процесса параметрической генерации. Начнем с замечания, что идеи, высказывавшиеся ранее в связи с ГВГ, нетрудно распространить на случай двух падающих волн с частотами i и 2, суммирующихся в волну с частотой з = 1+ 2 (генерация суммарной частоты). Генерацию гармоник можно в действительности представить как предельный случай генерации суммарной частоты с i = 2 = и з = = 2 . Физическая картина опять очень похожа на случай ГВГ благодаря наличию нелинейного соотношения (8.41) между рнелин полным полем Е [Е=Еи,Л , t)- -E , z, /)] между волной с 1 и волной с 2 возникнут биения, что приведет к образованию компоненты поляризации с частотой з = , - - 2. Это затем приведет к излучению электромагнитной волны с частотой 3. Таким образом, в случае генерации суммарной частоты можно написать следующее равенство [c.501]

На практике применяются как однорезонаторные, так идвух-резонаторные оптические параметрические генераторы. Двухре-зонаторную параметрическую генерацию можно получить при накачке от непрерывных и импульсных лазеров. При этом оказалось, что в случае непрерывной накачки пороговые мош,ности составляют всего несколько милливатт. Но наличие резонанса сразу на двух частотах вызывает некоторую нестабильность излучения на выходе как по амплитуде, так и по частоте. Одно-резонаторная параметрическая генерация была осуществлена лишь при накачке от импульсных лазеров, поскольку в случае резонанса на одной частоте пороговая мош,ность накачки оказывается значительно более высокой (на два порядка величины). [c.503]

Теперь нетрудно получить пороговое условие параметрической генерации при двойном резонансе. Для этого в уравнениях (8.76) положим dA ldz = dA2ldz = Q. В результате получим следующую систему однородных уравнений [c.510]

Случай однорезонаторной параметрической генерации является несколько более сложным. Если лазерный резонатор настроен лишь на частоту (Oi, то ai можно опять представить в виде (8.75). Поскольку волна на частоте (02 не отражается обратно в резонатор, аг будет включать в себя только потери в кристалле, и, следовательно, эту величину можно не учитывать. Пренебрегая истощением волны накачки и предполагая, что [c.510]

Используя соотношения (8.77) и (8.79), покажите, что пороговая интенсивность волны иакачки в случае двухрезонаторной параметрической генерации дается выражением [c.525]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...