Нелинейные оптические эффект

Мы ознакомились с нелинейными оптическими эффектами, приводящими к изменению частоты самой световой волны (генерация гармоник рассеяния света). Однако встречается явление, при котором взаимодействие мощного светового потока с веществом приводит к изменению амплитуды волны. Проанализируем это явление для светового пучка простой формы — для цилиндрического пучка. [c.398]

ВОЛН, В которых получена генерация на лазерах различного типа. На этом рисунке указаны также области, где имеется потенциальная возможность получения генерации. Следует заметить, что в общем случае указанные области не могут быть перекрыты непрерывным образом, исключая лазеры на красителях. Отметим также, что на основе лазеров, генерирующих на некоторой частоте, можно создать источники когерентного излучения и на других частотах, используя нелинейные оптические эффекты. [c.298]

Нелинейные оптические явления наблюдаются тем отчетливее, чем больше напряженность электрического поля волны, которая в сфокусированном пучке лазера может достигать 10 —10 В/см и стать сравнимой с внутренними полями в среде (10 —10 В/см). Физические причины возникновения нелинейных оптических эффектов заключаются в следующем. [c.299]

ЭЛЕКТРО-, МАГНИЮ-, ПЬЕЗООПТИЧЕСКИЕ И НЕЛИНЕЙНЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ [c.860]

Высокие плотности мощности и энергии, получаемые в современных лазерных установках, могут приводить к нелинейным оптическим эффектам, которые отсутствуют при работе с обычными световыми потоками. Поэтому необходимо сводить к минимуму взаимодействие между излучением и системами контроля. Общим требованием для всех методов измерения является по возможности максимальное удаление приемника излучения от лазера. Однако, если это требование выполнить не удается и излучение контролируется непосредственно около лазера, то необходимо тщательно его отфильтровывать, чтобы исключить попадание на приемник спонтанного излучения света лампы накачки, а при работе в инфракрасном диапазоне и осветительных приборов. [c.94]

Материальные уравнения, описывающие нелинейные оптические эффекты, можно найти в целом ряде работ, например в [1-8]. В простейшем одномерном случае, в предположении слабой нелинейности, когда можно ограничиться несколькими членами разложения динамической поляризации в ряд по степеням напряженности поля, поляризацию среды можно записать в виде [c.8]

Нелинейно-оптический эффект. С помощью поляризационного потенциала мы можем рассчитать коэффициенты тензора оптической нелинейной восприимчивости. Оптическая нелинейность рассматривается как возникшая вследствие штарковских сдвигов энергетических уровней, индуцированных электронной поляризацией, по аналогии с поляризационным сдвигом, приводящим к электрооптическому эффекту. Рассмотрение ограничивается только электронными процессами, т. е. ядра предполагаются фиксированными. Однако следует отметить, что комбинация низкочастотных (ионных) и высокочастотных (электронных) поляризационных потенциалов может в принципе описать большинство главных нелинейных оптических проблем. [c.352]

Следует отметить, что нелинейные коэффициенты ГВГ являются чувствительными функциями показателей преломления, которые в свою очередь определяются количеством связей в единичной ячейке. Кроме того, эксперименты показывают, что высокая электронная поляризуемость ионов, входящих в состав кристаллической решетки, обусловливает высокие коэффициенты линейных и нелинейных оптических эффектов. Поэтому тензорные коэффициенты р характеризуют микроскопические свойства соединений. [c.363]

Чрезвычайно высокие плотности энергии и могцности, достижимые в современных лазерах, часто приводят к нелинейным оптическим эффектам, которых не бывает при работе с обычными световыми потоками. Поэтому нужно стремиться к тому, чтобы свести к минимуму взаимодействие луча с системами контроля. Если такого взаимодействия нельзя полностью предотвратить, то необходимо знать свойства элементов этих систем, чтобы учесть различные эффекты, которые могут играть важную роль. [c.20]

В главе 1 вводятся основные понятия и уравнения нелинейной оптики атмосферы, сформировавшейся как научное направление на стыке физики атмосферы и лазерной физики. Дана общая характеристика и энергетические пороги проявления основных нелинейных оптических эффектов в газах и аэрозолях атмосферы. [c.5]

ГЛАВА 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ПОРОГИ НЕЛИНЕЙНЫХ ОПТИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ В АТМОСФЕРЕ [c.8]

Классификация нелинейно-оптических эффектов в атмосфере [c.8]

Распространение лазерного излучения в условиях действия нелинейно-оптических эффектов описывается системой уравнений Максвелла [23] [c.9]

Принципы определения порогов нелинейно-оптических эффектов [c.12]

Энергетическим порогом возникновения нелинейно-оптического эффекта в среде назовем реализацию условий для интенсивности (мощности, энергии) лазерного пучка, при которых вызванное нелинейными эффектами изменение какого-либо параметра пучка или компонента светового поля (амплитуда, эффективный размер пучка, длительность импульса, интенсивность рассеянного света на смещенной частоте и т. п.) превысит заданное значение. [c.12]

Нелинейные оптические эффекты при резонансном взаимодействии лазерного ИК-излучения с газовой атмосферой [c.15]

В [66] показано, что наибольший интерес лазерохимия озона представляет как один из определяющих нелинейных процессов в стратосфере. В нижней атмосфере, как правило, преобладают другие нелинейные оптические эффекты, обусловленные лазерным нагревом, спектроскопией насыщения поглощения и взаимодействием с атмосферным аэрозолем. [c.24]

Нелинейные оптические эффекты в химически реагирующем аэрозоле [c.144]

Пороги нелинейно-оптических эффектов 12, 29 [c.253]

НЕЛИНЕЙНЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ [c.779]

Модели сверхуширений спектра. С точки зрения интерпретации картины сверхуширений спектров пико- и фемтосекундных импульсов, вообще говоря, довольно сложны. Часто важную роль играет совместное проявление нескольких нелинейно-оптических эффектов. Действительно, сверхуширения спектров, изображенных на рис. 2.12, не объясняются явлением фазовой самомодуляции, поскольку за счет [c.92]

Это обстоятельство позволяет сделать некоторые общие для всей нелинейной оптики заключения. Например, если при Р<" > = О решение волнового уравнения имеет вид плоской волны, то при р( ь) ф Q решение можно представить в виде квазиплоской волны, амплитуда и фаза которой мало меняются на расстояниях порядка длины волны. Еще большие возможности для общего описания нелинейно-оптических эффектов возникают в случае, когда эти эффекты малы не только в локальном, но и в интегральном по всей нелинейной среде смысле. В данном параграфе рассматривается именно такая ситуация. [c.18]

Нелинейные свойства сред определяются нелинейной зависимостью их поляризации от амплитуды внешних полей или, что то же самое, зависимостью их восприимчивости х(< ) от внешних полей [1—9] Ранее нелинейные оптические эффекты наблюдались лишь в сильных постоянных полях (линейный электрооптический эффект, эффект Керра, эффект Фарадея и др. [10, 11]). После появления лазеров, являющихся источниками сильных высокочастотных полей, нелинейные эффекты стапи изучаться особенно интенсивно, возникла новая область оптики — нелинейная оптика, изучающая нелинейные свойства различных сред при преобразовании излучения. [c.5]

При исследованиях причин воэникиовения нелинейных оптических эффектов часто можно ограничиться материальными уравнениями, описывающими динамическую поляризацию среды, использовав лишь связанные с уравнениями Максвелла закощ>1 сохранения энергии и импульса элементарных возбуждений (фотонов, фононов и т.д.), участвующих в преобразовании. [c.7]

В тонких (монослойных) пленках или в ленгмюровских пленках, сос-стоящих из нескольких слоев органических молекул [219], инверсионная симметрия может отсутствовать [220]. Поэтому в монослоях наблюдается генеращш второй гармоники [221, 222], резко усиливается комбинационное рассеяние [222, 223] и наблюдаются некоторые дрзлгие нелинейные оптические эффекты. В монослоях квазиодномерных молекул [224], например полиацетиленов, наблюдаются нелинейные экситонно-деформа-ционные возбуждения (солитоны) [225,226]. [c.148]

Как отмечалось в разд. 6.1 и 6.2, большие возможности представляет использование примесных нелинейных молекулярных кристаллов, позволяющих комбинировать свойства различных молекул [268], в частности менять степень резонансности нелинейных оптических эффектов. Так, например, вводя в нелинейные молекулярные кристаллы люминесцентные примеси, можно получать примесные кристаллы, в которых примесь люминесцирует при поглощении преобразованного сигнала. В этих кристаллах сложение частот в режиме векторного синхронизма приведет к появлению некогерентного излучения из любой заданной точки кристалла. При ис1Толг-" Г1чянии развертки в таком кристалле можно получить объемное изображение. Некогерентное излучение в данном случае необходимо для устранения мерцания изображения [269], возникающего при визуальном наблюдении когерентного излучения. [c.183]

Классификация нелинейных оптических эффектов, обусловленных воздействием управляющих полей, включая самовоздействие интенсивного поля когерентного излучения, заслуживает ввиду важности вопроса больщей детализации. [c.193]

Кроме методов суммирования частот и двухфотонной люминесценции для измерения кросскорреляционной функции интенсивности применяются и другие нелинейно-оптические эффекты. К ним относится, например, параметрическое усиление, особенно пригодное для измерения слабых сигналов (см. п. 8.2.2). [c.124]

Для некоторых применений необходимы еще большие мощности, чем достигаемые с помощью селектора импульсов. Мощности порядка гигаватт нужны, например, для исследования нелинейных оптических эффектов высоких порядков, а также для эффективного преобразования частоты излучения (см. разд. 8.8). На рис. 5.17 показана схема усилительной лазерной установки, примененной Ротманом и др. для усиления импульсов, генерируемых лазерами на красителе с синхронной накачкой [5.30]. Усиление осуществляется в четырех расположенных последовательно кюветах с красителем, накачка которых производится второй гармоникой излучения ( i = 0,53 мкм) лазера на АИГ Nd с модуляцией добротности. При этом лазер на красителе не содержит селектора импульсов, а их селекция для снижения частоты следования осуществляется в процессе усиления, периодичность которого задается лазером на АИГ Nd, работающим с тактовой частотой около 10 Гц. Длительность импульсов лазера на АИГ Nd с модуляцией добротности равна примерно 10 НС, что в зависимости от случайного соотношения фаз позволяет усиливать один или два импульса лазера на красителе без специальной синхронизации с аргоновым лазе- [c.184]

Если вместо монохроматической волны пропустить через кристалл световые импульсы, то вместо появления постоянной поляризации и постоянного напряжения описанный нелинейный оптический эффект вызывает образование импульсов напряженности поля и напряжения. Так как нелинейность типичных элек-трооптических кристаллов вызвана исключительно электронами, то вдали от резонансов поляризация следует за электрическим полем световых импульсов практически безынерционно Время отклика составляет лишь несколько фемтосекунд. Следовательно, при прохождении через кристалл ультракоротких световых импульсов (ть Ю фс) в определенной области кристалла возникают импульсы поляризации такой же длительности. Считая нелинейный оптический эффект безынерционным и используя параметрическое приближение (т. е. без учета затухания при проходе лазерной волны через образец), можно-для пространственно-временной структуры поляризации приближенно записать [c.291]

В настоящее время бурное развитие переживает новое направление атмосферно-оптических исследований — нелинейная оптика атмосферы. Его актуальность обусловлена расширяющимся использованием лазерных источников с повышенной энергетикой в устройствах оптической связи, навигации, дальнометрирования и лазерного мониторинга окружающей среды, что приводит к качественному возрастанию потенциала указанных систем. Все это стимулирует потребность разработчиков в прогнозировании влияния нелинейных оптических эффектов в реальной атмосфере на точностные и энергетические характеристики проектируемых оптикоэлектронных систем и устройств. С другой стороны, открылись заманчивые перспективы использования специфического и весьма обширного класса нелинейных и когерентных взаимодействий в качестве физической основы методов лазерного зондирования тех из параметров атмосферы, которые не могут быть эффективно изме репы традиционными методами линейной оптики и другими известными методами. [c.5]

Нелинейные оптические эффекты при взаимодействии излучения с веществом связаны с тем, что под действием мощной электромагнитной волны в веществе создаются наведенные ангармонические осцилляторы, при этом возникают новые спектральные компоненты с кратными или комбинационными частотами [4.40]. Известны нелинейное (многофотонное) поглощение света, нелинейное отражение и ряд других явлений. Для нелинейно-оптических методов диагностики твердого тела типично высокое быстродействие характерные длительности импульсов при возбуждении нелинейного отклика лежат в фемто- и пикосекундном диапазонах. Из-за сложности и больших размеров установок для наблюдения нелинейных эффектов эта область оптики пока мало применяется для термометрии твердого тела. [c.106]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...