Бриллюэна рассеяние вынужденное

М. п. составляют физ. основу широкого круга разнообразных эффектов, проявляющихся в изменении характеристик эл.-магн. излучения, а также свойств и состояния вещества. К ним относятся многофотонное поглощение и испускание, многофотонная ионизация атомов и молекул, многофотонный фотоэффект, широкий класс процессов рассеяния света и т. п. Каждый фотон, возникающий при М. п., может испускаться либо спонтанно, либо под действием внеш. излучения. В соответствии с этим М. п. делятся на спонтанные и вынужденные (индуцированные), такие, как спонтанное и вынужденное рассеяние света, спонтанное и вынужденное многофотонное излучение (см. также Комбинационное рассеяние света, Мандельштама — Бриллюэна рассеяние). [c.167]

Блоха уравнения 103, 150 Борна — Оппенгеймера приближение 132 Бриллюэна рассеяние 72, 85, 185 --вынужденное 28, 143, 215 [c.239]

Картина взаимодействия падающего оптич. излучения со звуковыми волнами зависит от интенсивности звука ж света. Если плотность потока световой энергии относительно невелика, то воздействием света на среду, в к-рой распространяется звук, можно пренебречь. Тогда взаимодействие света со звуком сводится, в зависимости от соотношения между поперечным размером d падающего оптич. пучка ж длиной звуковой волны л, к явлениям дифракции и рефракции. Если же, наоборот, интенсивность света достаточно велика, а звука относительно мала, то возможно усиление слабых звуковых волн светом или генерация звука в результате вынужденного Мандельштама—Бриллюэна рассеяния. [c.32]

Изменение показателя преломления электромагнитной волны под действием упругой волны, а также возникновение упругой волны под действием электромагнитной волны в результате эффекта электрострикции могут быть представлены как взаимодействие Ф. с фотонами. Примерами такого взаимодействия являются дифракция света на ультразвуке, а также спонтанное и вынужденное Мандельштама — Бриллюэна рассеяние. [c.372]

Вынужденное Мандельштама — Бриллюэна рассеяние 208 Вынужденные колебания 72 Выпрямленная диффузия 157 [c.397]

Большие интенсивности компонент Мандельштама — Бриллюэна в вынужденном рассеянии света [c.428]

Оптич. методы, основанные на анализе рассеяния света (особенно мутными средами), имеют большое значение для мол. физики и её приложений. Так, нефелометрия даёт возможность получать данные о межмолекулярном взаимодействии в р-рах, определять размеры и мол. массу макромолекул полимеров, а также ч-ц в коллоидных системах, взвесях и аэрозолях. Ценные сведения о структуре уровней энергии молекул и св-вах в-ва даёт изучение комбинационного рассеяния света, Мандельштама — Бриллюэна рассеяния и вынужденного рассеяния света, открытого благодаря использованию лазеров. [c.491]

При электрострикции избыточное давление в среде пропорционально квадрату напряжённости электрич. поля, и поэтому Ф. я., связанные с этим эффектом, всегда сопровождаются преобразованием частотного спектра оптич. излучения. Электро-стрикционные Ф. я. обусловливают такой важный для нелинейной оптики эффект, как вынужденное рассеяние Мандельштама — Бриллюэна (см. Мандельштама — Бриллюэна рассеяние). При этом в среде происходит возбуждение (усиление) гиперзвуковой волны с частотой, равной разности частот падающей и рассеянной волн. [c.823]

Физическая причина вынужденного рассеяния Мандельштама — Бриллюэна состоит в том, что интенсивная световая волна возбуждающего света, первоначально слабая волна рассеянного света и тепловая упругая волна, которая, как указано выше, обусловливает дискретные компоненты Мандельштама — Бриллюэна, нелинейно взаимодействуют друг с другом. Такое нелинейное [c.598]

Рис. 29.11. Спектр вынужденного рассеяния Мандельштама — Бриллюэна

До сих пор не принималась во внимание ограниченность поперечных размеров реальных пучков, и тем самым предполагалось, что на интересующих нас толщинах среды I > /ф з ни самофокусировка, ни дифракция еще не проявляются. Если самофокусировка и дифракция точно компенсируют друг друга, то поперечное распределение амплитуды импульса не изменяется по мере его распространения в среде, т. е. собственно к этому случаю и относятся сделанные выше выводы. Если значение мощности превышает пороговое, даваемое соотношением (232.4), то поперечное сечение пучка уменьшается благодаря самофокусировке, и уширение спектра будет протекать более сложным образом. Качественно ясно, что увеличение амплитуды поля, сопровождающее самофокусировку, вызовет еще большее уширение спектра. Следует иметь в виду, однако, что при огромной концентрации энергии, имеющей место в случае сильно развитой самофокусировки, эффективно протекает и ряд других нелинейных процессов — вынужденное рассеяние. Мандельштама—Бриллюэна, вынужденное комбинационное рассеяние и др. [c.832]

Нестационарные эффекты, проявляющиеся при вынужденном КР, могут встречаться также и в процессе вынужденного рассеяния Мандельштама—Бриллюэна и др. [c.339]

За 20 лет существования нелинейной волоконной оптики были достигнуты большие успехи как в решении прикладных задач квантовой электроники, так и в изучении фундаментальных физических явлений. Такие нелинейные процессы, как параметрическое усиление, вынужденное комбинационное рассеяние и вынужденное рассеяние Мандельштама-Бриллюэна, успешно используются в создании и разработке волоконных лазеров, усилителей и преобразователей параметров излучения. В волоконных световодах изучаются сжатые состояния света, генерация и распространение оптических солитонов, явление фоточувствительности стекла. [c.5]

Здесь будет качественно рассмотрен только один из типов вынужденного рассеяния — вынужденное рассеяние Мандельштама — Бриллюэна (ВРМБ), начало которому дает рассеяние света, обусловленное тепловыми флуктуациями давления (см. выше). [c.598]

При Мандельштама — Бриллюэна рассеянии механизм взаимодействия света с тепловыми колебаниями кристаллич. решётки (тепловыми фонопами) является таким же, как и для рассмотренного выше случая дифракции света с искусственно возбуждённым Г. (когерентными фонопами), однако в этом случае свет рассеивается во всех направлениях. При достаточно больших интенсивностях, когда напряжённость электрич. ноля в падающей световой волне 10 —10 В/см, это поле может влиять на гиперзвуковую волну, нак-рой происходит рассеяние, обеспечивая непрерывную под. качку в неё энергии. В результате происходит генерация интенсивного Г.— т. н. вынужденное рассеянпе Мандельштама — Бриллюэна. [c.478]

В случае множеств, объектов или регулярных непрерывно распределённых возмущений среды особое значение имеют коллективные эфс кты, обусловленные суперпозицией полей рассеяния и взаимным перераспределением (многократным рассеянием). Так формируются диаграммы рассеяния от периодич. решёток, многослойных структур (см. Дифракционная решётка, Брэгговское отражение). В нелинейных средах такие (как правило, периодические), структуры образуются как отклики среды ва интенсивные поля ыакачки или на разл. суперпозиции поля в многоволновых комбинациях. Эти случаи относятся к явлениям вынужденного Р. в. (см., папр., Мандельштама — Бриллюэна рассеяние). [c.266]

Электрострищыя является преобладающим механизмом Ф. я. в прозрачных диэлектриках при достаточно высоких частотах. С злектрострикционными Ф. я. связан такой важный для нелинейной оптики эффект, как вынужденное Мандельштама — Бриллюэна рассеяние, к-рое возникает при достаточно высокой интенсивности света и сопровождается генерацией интенсивной гиперзвуковой волны. [c.342]

Когда две и более оптические волны вместе распространяются по световоду, из-за нелинейности световода они могут взаимодействовать друг с другом. Вообще, в результате этого за счет таких эффектов, как вынужденное комбинационное рассеяние, вынужденное рассеяние Мандельштама Бриллюэна, генерация гармоник, четырехволновое смешение, при определенных условиях могут возникать новые волны все эти процессы рассматриваются в гл. 8-10. В то же время нелинейность световода вызывает взаимодействие между распространяющимися волнами за счет эффекта, называемого фазовой кросс-модуляцией (ФКМ). ФКМ всегда сопровождается фазовой самомодуляцией (ФСМ) и возникает из-за того, что эффективный показатель преломления какой-либо волны зависит не только от интенсивности самой этой волны, но и от интенсивности других волн, распространяющихся с ней совместно [1, 2]. [c.172]

Если интенсивность падающего света мала, в в-ве происходит спонтанное рассеяние света, обусловленное изменением движения микрочастиц в-ва под влиянием только поля падающей волны (см. Комбинационное рассеяние света, Мандельштама — Бриллюэна рассеяние). Интенсивность рассеянного излучения в 1 см в этом случае составляет лишь 10 —10 от интенсивности падающего света. При очень большой интенсивности падающего света проявляются нелинейные св-ва среды (см. Нелинейная оптика). На её микрочастицы действуют силы не только с частотой (О падающего излучения и с частотой (о рассеянного излучения, но также сила, действующая на разностной частоте А(о, равной частоте собств. колебаний микрочастиц, что приводит к резонансному возбуждению этих колебаний. Напр., рассмотрим вынужденное комбинационное рассеяние с участием внутримол. колебаний атомов. Под влиянием суммарного электрич. поля падающего и рассеянного излучений молекула поляризуется, у неё появляется электрич. дипольный момент, пропорциональный суммарной напряжённости электрич. поля падающей и рассеянной волны. Потенц. энергия ат. ядер при этом изменяется на величину, пропорциональную произведению дипольного момента на квадрат напряжённости суммарного электрич. поля. Вследствие этого внеш. сила, действующая на ядра, содержит компоненту с разностной частотой А со, что вызывает резонансное возбуждение колебаний атомов. Это приводит к увеличению интенсивности рассеянного излучения, что вновь усиливает колебания микрочастиц, и т. д. Таким образом, сам рассеянный свет стимулирует (вынуждает) дальнейший процесс рассеяния. Именно поэтому такое рассеяние наз. вынужденным (стимулированным). Интенсивность В. р. с. может быть порядка интенсивности падающего света. (О В. р. с. Мандельштама — Бриллюэна см. в ст. Мандельштама — Бриллюэна рассеяние.) [c.96]

Оптические квантовые генераторы оказали и, несомненно, будут оказывать в дальнейшем значительное влияние на развитие оптики. Изучение свойств самих лазеров существенно обогатили наши сведения о дифракционных и интерференционных явлениях (см. 228—230). Распространение мощного излучения, испущенного оптическим квантовым генератором, сопровождается так называемыми нелинейными явлениями. Некоторые из них — вынужденное рассеяние Мандельштама — Бриллюэна, вынужденное рассеяние крыла линии Рэлея и вынужденное температурное рассеяние — описаны в главе XXIX выше упоминались также многофотонное поглощение и многофотонная ионизация (см. 157), зависимость коэффициента поглощения от интенсивности света (см. 157), нелинейный или многофотонный фотоэффект (см. 179), многофотонное возбуждение и диссоциация молекул (см. 189), эффект Керра, обусловленный электрическим полем света (см. 152) сведения о других будут изложены в 224 и в гл. ХК1. Совокупность нелинейных явлений составляет содержание нелинейной оптики и нелинейной спектроскопии, которые сформировались в 60-е годы и продолжают быстро развиваться. [c.770]

Напомним, что причину нелинейных явлений Вавилов усматривал в изменении числа молекул или атомов, способных погло-ш,ать свет, т. е. изменений, обусловленных переходом атомов и молекул в возбужденное состояние и конечной длительностью пребывания в этих состояниях. Помимо указанной, к нелинейным явлениям приводит и ряд других причин часть из них будет рас-с.мотрена ниже. В соответствии с этим и совокупность нелинейных явлений, обнаруженных при исследовании распространения лазерного излучения, оказалась еще более многообразной. Некоторые из них — вынужденное рассеяние Ман,дельштама — Бриллюэна, многофотонное поглощение и ионизация (см. 157), нелинейный фотоэффект ( 179) — описаны выше. В данной главе рассмотрены явления, сводящиеся, в общих чертах, к изменению направления распространения и спектрального состава излучения. [c.820]

Если возбуждаемые колебания акустические, то рассеяние называют вынужденным рассеянием Мандельштама — Бриллюэна (ВРМБ)и [c.893]

В поле мощного оптич. излучения в результате од-новрем. протекания процессов дифракции света на УЗ и генерации УЗ-волн вследствие электрострикции происходит усиление светом УЗ-волны, В частности, при распространении в среде интенсивного лазерного излучения наблюдается т, н, вынужденное рассеяние Мандельштама — Бриллюэна, при к-ром происходит усиление лазерным излучением тепловых акустич. шумов, сопровождающееся нарастанием интенсивности рассеянного света. К оптоакустич. эффектам относится также генерация акустич. колебаний периодически повторяющимися световыми импульсами, к-рая обусловлена переменными механич. напряжениями, возникающими в результате теплового расширения при периодич. локальном нагревании среды светом. [c.46]

Методы нелинейной оптики и динамической голографии позволяют реализовать зеркало , автоматически подстраивающееся под форму любой падающей волны так, чтобы отразить сигнал в форме обращённой волны. Существует ряд методов О. в. ф. с использованием не-лиыеинооптич. сред. Один из двух наиб, распространённых методов — О. в. ф. при вынужденном рассеянии (ВР) света назад [1] (чаще всего — Мандельштама — Бриллюэна, ВРМБ). В этом случае в нелинейную среду (жидкость, сжатый газ, кристалл, волоконный световод ИТ. п.) вводится квазимонохроматич. волна от лазера Е1 (х, у, к-рую предварительно про- [c.390]

Возможности таких волоконных световодов с низкими потерями привели не только к революции в области волоконно-оптической связи [14-17], но и к возникновению новой области науки-нелинейной волоконной оптики. Первые нелинейные явления (вынужденное комбинационное рассеяние и рассеяние Мандельштама-Бриллюэна) были экспериментально [18, 19] и теоретически [20] исследованы в одномодовых волоконных световодах еще в 1972 г. Эти работы стимулировали изучение других нелинейных явлений-оптически индуцированного двулучепреломления [21], параметрического четырехфотонного смешения [22, 23], фазовой самомодуляции [24, 25]. Важный результат был получен в 1973 г., когда было теоретически показано, что в оптических волокнах могут существовать солитоно-подобные импульсы, которые обусловлены совместным действием эффектов дисперсии и нелинейности [26]. Оптические солитоны позже наблюдались в эксперименте [27]. Их использование привело к большим успехам в области генерации и управления параметрами ультракоротких оптических импульсов [28-32]. В равной степени важное развитие получило использование оптических волокон для сжатия импульсов [33-36]. Были получены импульсы длительностью [c.10]

Изложенная теория ВКР непрерывного излучения (накачка постоянной интенсивности) требует модификации, когда в качестве накачки используются оптические импульсы. Почти всегда в световодах используется именно импульсная накачка, поскольку при накачке непрерывным излучением доминируют вынужденное рассеяние Мандельштама-Бриллюэна (ВРМБ), которое благодаря более [c.221]

Следует отметить, что уже сама такая постановка вопроса в середине 70-х годов вызвала бы недоумение. Дело в том, что в начале 70-х годов осознание реальной способности ОВФ компенсировать динамические неоднородности активных сред [9] и в особенности открытие и изучение явления ОВФ при вынужденном рассеянии Мандельштама — Бриллюэна в известном блестящем цикле работ, идеологом которых бьш В.В. Рагуль-ский, привели к гипертрофированной оценке возможностей этого метода. Если в начале 60-х годов многим казалось, что достаточно построить лазер, чтобы в силу самой когерентности излучателя достичь расходимости, равной дифракционному пределу (сколь бы малым при дашых размерах сечения он ни был), то теперь — что для автоматического достижения этой цели недоставало лишь ОВФ. [c.251]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...