Фазовое сопряжение

ОПТИКА ФАЗОВОГО СОПРЯЖЕНИЯ [c.590]

Оптика фазового сопряжения — новая область когерентной оптики [1, 2]. Она включает в себя использование нелинейных оптических методов для обработки электромагнитных полей в реальном масштабе времени. Такое название обусловлено тем, что все применения этой области, которые были осуществлены или предложены к настоящему времени, основаны на обращении фазы падающей электромагнитной волны. [c.590]

Существуют многочисленные приложения оптики фазового сопряжения для практических целей и научных исследований. К ним относятся передача изображения, сжатие импульса, обработка изображения (включая свертку и корреляцию) и голография в реальном масштабе времени. Прежде чем рассмотреть подробно теорию, опишем два таких приложения распространение через неоднородную среду и передачу изображений в многомодовом волокне. [c.590]

Оптика фазового сопряжения [c.591]

Чтобы понять практические следствия фазового сопряжения, рассмотрим поле ,, распространяющееся слева направо через неоднородную среду, как показано на рис. 13.1. Диэлектрическая проницаемость среды задается функцией е(г), которая является вещественной величиной. Скалярное поле распространяющегося в направлении (+г) пучка записывается в виде [c.591]

Этот аспект фазового сопряжения был продемонстрирован в некоторых ранних экспериментах [3, 4]. [c.592]

Следующей потенциальной областью применения фазового сопряжения является передача изображения на большие расстояния по оптическим волноводам [5, 6]. Задачу фазового сопряжения в оптическом волноводе иллюстрирует рис. 13.2. Пусть падающее поле во входной плоскости волновода записывается в виде [c.592]

Оптика фазового сопряжения 593 [c.593]

РИС. 13.2. Компенсация и восстановление изображения за счет модовой дисперсии в диэлектрическом волноводе с применением фазового сопряжения. [c.593]

В этом разделе представлены основы теории фазового сопряжения посредством четырехволнового смешения. Здесь рассматривается нелинейность третьего порядка, которую в соответствии с (12.1.1) можно записать в виде [c.594]

РИС. 13.3. Схема экспериментального устройства для фазового сопряжения по-средством четырехволнового смешения. [c.595]

Оптика фазового сопряжения 597 [c.597]

В большинстве научных публикаций по оптике фазового сопряжения используется система единиц СГС. Ниже рассмотрение основано на системе единиц МКС. Уравнения (13.4.8), которые применяются в качестве основных во многих практических приложениях, остаются неизменными в системе единиц СГС (СГСЭ), за исключением того что постоянная связи в ней определяется следующим образом [c.597]

Хотя наша основная цель состояла в том, чтобы показать роль фазового сопряжения, решение (13.4.12) позволяет выявить некоторые новые особенности. Заметим, что в области [c.599]

Оптика фазового сопряжения 603 [c.603]

Для более детального изучения данной области, включающей такие приложения, как обработка изображений, частотная фильтрация и сжатие импульса, читатель может обратиться к соответствующей литературе [12, 14]. В работе [14] содержится обзор многих статей по оптическому фазовому сопряжению. [c.603]

Это справедливо для любой среды без потерь, поскольку е — вещественная величина. При доказательстве мы отбрасываем члены с которые не синхронизованы в пространстве. С помощью более полного доказательства можно было бы показать, что фазово-сопряженная волна может компенсироваться обратной волной не только в случае статических неоднородностей показателя преломления [ о(г)], но и при зависящих от интенсивности неоднородностях [е 1 Р]. [c.604]

Оптика фазового сопряжения 605 [c.605]

Покажите, что резонансные частоты лазерного резонатора, в котором одно из зеркал заменяется фазово-сопряженным зеркалом, не зависят от расстояния между зеркалами. [c.606]

Оптика фазового сопряжения 607 [c.607]

Омические потери 515, 531, 533 Оператор проектирования 162 Оптика фазового сопряжения 590 Оптическая бистабильность 321, 325 Оптические выключатели 327 [c.612]

Фазовое сопряжение 594 Фазовый модулятор 263, 313 [c.613]

Другой важнейшей схемой динамической голографии является геометрия четырехволнового взаимодействия (или смешения), когда в эксперимент дополнительно вводится вторая плоская волна накачки Ri, направленная навстречу (рис. 6.4). Особый интерес, который вызывает эта схема, связан с тем, что четвертая световая волна Sa, возникающая в объеме среды, является фазово-сопряженной или обращенной относительно исходной сигнальной волны Si (Ss (0) ос Sr (0)) [6.22, 6.23]. В данном разделе мы не будем рассматривать само явление обращения волнового фронта, возможность наблюдения которого в аналогичной геометрии голографического эксперимента была продемонстрирована еще в ранних работах [6.24— [c.111]

Прямое измерение формы волнового фронта. Для него разработаны самые разнообразные и норой весьма оригипальные способы (гл. обр. интерферометриче-ские), обычно применяемые в сочетании с методом компенсации волнового фронта (для приёмных систем) и методом фазового сопряжения (для излучателей). Метод компенсации заключается в восстановлении у волнового фронта излучения, пришедшего от находящегося в поле зрения точечного объекта, идеальной сферич. формы (утраченной им вследствие влияния турбулентности атмосферы и аберраций объектива телескопа). [c.24]

В методе фазового сопряжения волновому фронту излучения, испускаемого мощным источником, придаётся форма, сопряжённая но фазе с фронтом опорного излучения, рассеянного мишенью и припседшиго [c.24]

Схема метода фазового сопряжения. Толстая линия — bojjho-вой фронт исходной иолны -j-OHKaii — волновой фронт опорного излучения стрелками показано направление распространения волновых фр01 Т0В. [c.24]

В книге известных американских специалистов рассматриваются вопросы распространения электромагнитных волн в периодических средах, теория волноводных мод в диэлектрических волноводах и в волокнах, теория распространения поверхностных поля-ритонов и т. п. Представлены также основы нелинейной оптики и явления оптического фазового сопряжения. Большое внимание уделяется теории распространения, электромагнитных волн в кристаллах, подверженных внешним воздействиям. Мо кет использоваться как учебное пособие. [c.4]

Для практической реализации этой схемы необходимо иметь два отрезка идентичных волокон, которые имеют незначительные внутримодовое рассеяние и потери для всех мод. Похожая схема с использованием одного отрезка волокна была продемонстрирована экспериментально в работе [13]. В этой схеме фазово-сопряженный [c.593]

Таким образом, мы установили, что геометрия четырехволнового смешения, представленная на рис. 13.3, выполняет функцию фазового сопряжения и что отраженная волна повторяет при ее обратном распространении любое искажение, испытываемое падающей волной Е . Такой способ компенсации искажений продемонстрировали экспериментально в 1971 г. Вердман [9], а также Степанов и др. [10]. [c.599]

Авторы [15] неточно называют реализованный ими резонатор фазово-сопряженным как отмечалось при обсуждении [14], резонатор с пассивным обращающим зеркалом является обычным для набега фазы ip при синхронизации продольных мод, определяющей генеращпо ультракоротких импульсов. Поэтому несостоятельны и их соображения о ее нетривиальности в описанном лазере. [c.200]

Чтобы найти интересующую нас продольную фазу пучка 8, аналогично схеме рис. 7.6 проследим за преобразованием фаз пучков, положив для простоты фазу пучка 3 на основном зеркале ( 3 = 0. Пусть набег фазы на путях 3i - З2 - ПОЗ и 3j - З3 - ПОЗ равен соответственно A pi и Aip2 Тогда начальная фаза пучка 4 равна A fii, а у пучка 6 на входе в обращающее зеркало + Р + (р — сдвиг фазы при отражении от 3i). С учетом фазы пучков накачки, равной Д( 1, начальная фаза обращенного пучка 7 равна = -р - Наконец, на выходе из зеркала 3j фаза пучка 8 равна ( g = —р. Так как фаза пучка 2 после косого отражения от 3i равна р, то пучки 2 и 5 противофазны и ослабляют друг друга (наиболее сильно при р = 7г, т.е. для диэлектрического зеркала без потерь). По рис. 7.7 нетрудно также проследить, что после двукратного фазового сопряжения кривизна волнового фронта у пучка 8 имеет тот же знак, что и у подавляемого пучка 2. [c.230]

При очевидных достоинствах двухпучковой схемы коррекции ее слабым местом оставалась чувствительность к оптическим несовершенствам нелинейного элемента, которые искажают волновые фронты обоих пучков и поэтому не исключаются в процессе их вэаимодействия. Для устранения этого недостатка была предложена гибридная схема, сочетающая прямой энергообмен и фазовое сопряжение по встречной четырехпз овой схеме (рис. 7.11) [53]. [c.236]

Этап отражения от обращающего зеркала с пороговой дискримишцией. Пусть Е наиболее близко к /-му объектному пучку (информация на входе близка к искомому изображению или составляет его часть). Тогда (г Ф] ) к блок порогового обращающего зеркала подавляет все составляющие отраженных с фазовым сопряжением пучков, кроме [c.249]

Важнейшим свойством рассматриваемого линейного генератора является то, что отраженная волна R2 оказывается также комплексносопряженной относительно исходной волны Ri. Именно это и позволяет назвать данную геометрию оптического генератора также и схемой пассивного (или самонакачивающегося) ОВФ-зеркала. При накачке единственным внешним пучком сложной формы Ri она самопроизвольно создает сопряженную волну R2 ос RI. Необходимые вспомогательные фазово-сопряженные волны St и Sa вырабатываются в схеме автоматически в результате развития процесса генерации в резонаторе. [c.121]

Впервые использование ОВФ для компенсации модового рассогласования в оптических волокнах, необходимого для восстановления передаваемого изображения, было предложено в [9.45]. Суть эффекта заключается в том, что при ОВФ знак фазы каждой из световых мод, прошедших через отрезок волокна длиной L, изменяется на обратный. После прохождения еще одного отрезка волокна такой же длины с аналогичным модовым составом полученное приращение фазы каждой из мод полностью скомпенсируется, что означает максимально точное восстановление входного распределения амплитуды света. Насколько нам известно, подобная оптическая система, состоящая из двух отрезков идентичных многомодовых оптических волокон и устройства фазового сопряжения между ними, практически реализована не была. Основная трудность здесь заключается в необходимости точного подбора двух совершенно одинаковых оптических волокон. [c.225]

Более интересны здесь, однако, случаи ОВФ в неоднородных, в том числе случайно-неоднородньЕх средах, что открывает возможности восстановления фазовой структуры поля с неоднородностями. Поскольку последние заранее неизвестны, речь идет, об адаптивном обращении, скажем о приемной антенне, на каждом элементе которой осуществляется фазовое сопряжение принятого сигнала по отношению к излучаемому. Такие адаптивные антенны уже довольно давно используются в радиотехнике, а сейчас также и в гидроакустике, что, конечно, не имеет прямого отношения к нелинейным волнам. [c.198]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...