Коэффициент распространения электромагнитной волны

Здесь а — введенная выше постоянная, зависящая от коэффициентов электрострикции. Уравнение, описывающее воздействие упругих деформаций на распространение электромагнитной волны, уже выписывалось нами в 2 (см. (3.2)) при описании дифракции света на звуке в приближении неизменной амплитуды звука. Поскольку оно не меняется и при учете изменения амплитуды звука, мы непосредственно воспользуемся соответствующим брэгговскому [c.349]

Таким образом, мы показали, что задача об исследовании распространения электромагнитных волн в слоисто-неоднородной среде сводится к нахождению решения уравнения (5.18). При этом для волны с вектором Е, направленным по оси у, коэффициент К (z) — к п (z) os 0 (2) и совпадает с коэффициентом в уравнении (3.8). В уравнении для Н = t/gli (z) зависит как от п os 0, так и от производных п по z [c.243]

Телеметрическая передача данных. Телеметрическая передача данных со снарядов, снабженных ядерными силовыми установками, усложняется наведенной ионизацией воздуха вокруг реакторного конца снаряда при движении его в атмосфере. Эта ионизация обусловлена столкновениями быстрых нейтронов с ядрами атомов воздуха (ударная ионизация), последующими столкновениями атомов, образованием вторичных электронов при комптоновскОм рассеянии у-фотонов, образованием пар электрон -f позитрон при поглощении фотона в электрическом поле ядра, атома или электрона, а также фотоэлектронами, образующимися в процессе атомного поглощения фотонов [34]. Орбитальные переходы электронов при ион-электронной рекомбинации дают излучения, частоты которых лежат в очень широких пределах однако в плотной атмосфере, т. е. при высотах меньше 30 миль, все возможные частоты достаточно высоки ((свыше 10 Мгц) и находятся в области видимого света. Более длинноволновое излучение будет возникать при возбуждении вращательных степеней свободы молекул для воздуха частоты такого излучения лежат выЩе 40 ООО Мгц. Излучение такого рода не будет являться помехой при телеметрической передаче данных, так как при такой передаче используются относительно низкие несущие частоты (от 100 до 3000 Мгц). Более серьезной проблемой является увеличение проводимости воздуха при увеличении плотности свободных электронов, так как достаточно хорошо проводящий воздух становится плохой средой для распространения электромагнитных волн любой частоты [35]. Уровень электронной и ионной плотности определяется динамическим равновесием скоростей перечисленных выше процессов и скорости процесса рекомбинации. При незначительной парциальной ионизации скорость рекомбинации зависит от ионной и электронной плотности И коэффициента рекомбинации, а следовательно, от плотности воздуха или высоты полета снаряда. [c.541]

Таким образом, для изучения распространения электромагнитного излучения в диэлектрической среде с периодическим возмущением можно использовать метод вариации постоянных. Эти уравнениям связанных мод (6.4.16). Для того чтобы между модами /си / имела место сильная связь, должны выполняться два условия. Первым из них является (6.4.18), называемое кинематическим условием. Второе состоит в том, чтобы коэффициенты связи не обращались в нуль. Последнее условие называется также динамическим, поскольку оно зависит от таких характеристик волн, как поляризация и конфигурация моды. [c.200]

Многолучевой интерференционный метод получил большое распространение при исследовании тонких пленок. Этому способствовало то обстоятельство, что в последнее время в различных областях науки и техники получило значительное развитие изготовление тонких пленок и их применения для целого ряда задач — покрытие деталей защитными лаками, многослойные диэлектрические покрытия, использование светоделительных слоев для расщепления электромагнитных волн, просветление оптики, применение пленок в качестве приемников излучения (в болометрах, фотосопротивлениях и т. д.). Особенность этих пленок состоит в том, что интерференционные явления, возникающие в пленках часто оказывают значительное влияние на свойства рабочих поверхностей узлов или деталей, на которые они нанесены. Многолучевые интерференционные методы являются удобными и одними из самых Эффективных средств для исследования толщины, сдвига фазы, коэффициента отражения и преломления пленок [87, 1571. [c.7]

Используем уравнения (26.6) прежде всего для описания рассеяния электромагнитных волн на оптических неоднородностях, сосредоточенных в объеме V. Явление рассеяния радиоволн в турбулентной атмосфере имеет большое практическое значение, так как оно создает принципиальные возможности использования ультракоротких волн для целей дальней радиосвязи. Действительно, наблюдаемые случаи распространения ультракоротких радиоволн в атмосфере на большие расстояния за пределы радиогоризонта объясняются, по-видимому, именно рассеянием волн на турбулентных неоднородностях коэффициента преломления в тропосфере. [c.549]

К лазерам с периодической модуляцией оптических характеристик относятся РОС- и РБО-лазеры [5, 9, 12]. Пространственной периодической модуляции могут быть подвергнуты любые параметры этих лазеров, влияющие на условие распространения в них электромагнитной волны полупроводниковые среды, коэффициент затухания или усиления, размеры сечения волновода, форма граничной поверхности и т. д. В ИЛ периодическая структура может быть или совмещена с усиливающим слоем, или расположена за его пределами, выполняя по существу роль селективных по частоте многослойных концевых зеркал обычного резонатора. В первом случае — это РОС-лазеры, во втором — РБО-лазеры. Лазерные структуры с периодической модуляцией оптических характеристик различаются порядком дифракции, равным целому числу полуволн лазерного излучения, укладывающихся на периоде неоднородности. Наиболее удобным методом осуществления РОС является создание на границе соответствующих монокристаллических слоев дифракционных решеток с необходимыми параметрами. [c.116]

Эмпирически давно было обнаружено существование соотношений взаимности L1 = Ь1 . Например, тензор электропроводности в анизотропном кристалле симметричен. Чем это можно объяснить В данном случае взаимность выступает в несколько иной форме, чем в упоминавшемся примере с распространением сигнала, где она обусловлена динамическими законами распространения электромагнитных или звуковых волн. (Хотя, строго говоря, принцип взаимности при распространении сигналов также является частным случаем теоремы взаимности Онсагера.) Взаимность кинетических коэффициентов не является прямым следствием подобных динамических законов. Онса-гер [1] поставил этот вопрос и дал на него ответ. Его доказательство, появившееся в 1931 г., было основано на анализе процессов флуктуаций и обратимости динамических законов, управляющих микроскопическими процессами, лежащими в основе всех наблюдаемых макроскопических явлений. [c.399]

Па рисунке 3.6 представлена структурная схема реализации данного метода [39]. С помощью систем приемных вибраторов 7 и 5 измеряют затухание напряженности поля электромагнитной волны в нормальной плоскости относительно направления распространения волны и рассчитывают коэффициенты нормального затухания из выражения Е ( у) = ехр [- ос (у)у], а в микропроцессорном устройстве 2 рассчитывают толщину обтекателя из формулы [c.154]

В данном разложении интерес представляют вторая и третья гармоники частоты ю падающей волны. Эти члены есть диполь-ные моменты единиц объема, индуцированные в среде с частотами, соответственно в два и три раза превыщающими частоту падающей волны. Эти осциллирующие диполи в свою очередь приводят к появлению электрических полей с частотами 2(о и 3(0. Генерация второй и третьей гармоник электромагнитных волн особенно явно выражена в некоторых кристаллических веществах. Последние, однако, часто являются анизотропными, вследствие чего коэффициенты нелинейной поляризуемости оказываются зависящими от направления распространения, типа поляризации падающей волны и ориентации оптических осей кристалла. Иными словами, коэффициент 2 заменяется тензором 0 цк 2(л), так что для второй гармоники поляризацию среды можно записать как [c.27]

Из (2.2.12) — (2.2.14) следует, что при вариации регулирующих сопротивлений Z2a изменяются и Для линий с неуравновешенной электромагнитной связью глубина возможного управления и Игр при налагаемых ограничениях на коэффициент передачи (на U p ) тем больше, чем больше отношение Рг/Pi- Не следует, однако, считать, что регулировки Цф и Dro не будет в случае уравновешенной связи (р,=р2=Р) на возможность изменения Иф и при Р =Рг указывает формула (2.2.12). Но механизм управления и для СПЛ с P2=Pi сопряжен лишь с неравенством ф = ф2, иными словами, объясняется реакцией устройства на включение сосредоточенных неоднородностей. Главная отличительная особенность механизма управления и в устройствах на СПЛ с неуравновешенной связью заключается в возникновении при определенных условиях эффекта распределенного взаимодействия СПЛ, при котором на всей ограниченной длине изменяется в зависимости от Z2a соотношение между амплитудами парциальных волн, имеющих разные по величине постоянные распространения. В конечном счете причиной изменения Цф и Игр является смещение потока энергии электромаг- [c.46]

О тех случаях, когда в среде выполнено условие М2>М, известное как инверсия населенностей, в (9.37) а<0 (отрицательный коэффициент поглощения) и интенсивность волны в соответствии с (9.38) нарастает по мере ее распространения. Усиление падающего пучка света осуществляется за счет того, что при N2>N переходы с вынужденным испусканием фотонов происходят чаще, чем переходы с поглощением. Так как возникающие при вынужденном испускании фотоны тождественны с фотонами, вызвавшими испускание, когерентные свойства исходного пучка полностью сохраняются. Таков принцип действия квантового усилителя излучения. Различные способы создания необходимой для его работы среды с инверсией населенностей (активной среды) рассмотрены в 9.4. Важно отметить, что для создания активной среды всегда требуется подведение извне дополнительной энергии, которая затем при вынужденном испускании частично преобразуется в энергию усиливаемого электромагнитного излучения. [c.443]

Фотометрические свойства объектов определяются законами отражения и пропускания. Количественно они характеризуются соответствующими коэффициентами, которые можно рассчитать, используя формулы Френеля й закон Ламберта — Бэра. Эти соотношения обусловлены электромагнитной теорией света, которая описывает распространение излучения в оптических средах, а также поведение световых волн на границе раздела между средами. Отметим, что при отражении на границе раздела в общем случае изменяется и состояние поляризации. [c.7]

Если две линии на некотором участке проходят близко друг от друга (рис. 2.7), между ними возникает пространственная электромагнитная связь. Волна, создаваемая в линии IV источником питания, возбуждает волны в линии 22. Ответвляющаяся в линию 22 энергия в основном переходит в волну, направление распространения которой противоположно направлению распространения волны в линии 11. Основанные на этом принципе устройства называются направленными ответвителями (НО). Направленные ответвители со слабой связью применяют для измерения амплитуд прямых и обратных волн в линии 11. Измерительная линия 22 располагается вблизи линии 11 так, чтобы связь между линиями была мала и практически не сказывалась на распространении волн в линии 11. Амплитуда волны на выходе 2 пропорциональна амплитуде падающей волны, поступающей на вход 1, а на выход 2 при отсутствии отраженной волны в линии 11 энергия практически не поступает. Амплитуда волны на выходе 2 пропорциональна амплитуде отраженной волны, поступающей на вход 1. Сигнал на выходе 2 служит для индикации мощности падающей волны, а отношение сигналов на выходах 2 и 2 равно коэффициенту отражения в линии 11. [c.32]

Для измерения затухания упругих волн наибольшее распространение получил импульсный метод, состоящий в определении соотношения амплитуд двух импульсов, прошедших разный путь в материале. Мешающие измерению потери здесь вызываются дифракционным расхождением волн, непараллельностью поверхностей и неполным отражением волн на границах образца или изделия. Например, при наблюдении многократных отражений импульса в образце с плоскопараллельными поверхностями очень трудно учесть потерь на границе образец—пьезопреобразователь, когда контакт с последним осуществляется через тонкий слой жидкости. Случайные измерения толщины слоя могут вызвать резкое изменение коэффициента отражения. Большей точности измерения удается добиться, используя иммерсионный или бесконтактный (электромагнитно-акустический) способ возбуждения акустических волн. [c.229]

Эшелби [34] рассмотрел задачу о динамическом распространении трещины в условиях антинлоского сдвига при неравномерной скорости ее движения и в условиях квазистатического нагружения общего вида. Он построил полное рсшспие задачи, применив известный результат из теории распространения электромагнитных волн при неравномерном движении заряженной нити. Было установлено, что динамический коэффициент интенсивности напряжений представляет собой функцию мгновенной скорости движения вершины трещины, умноженную на статический коэффициент интенсивности напряжений для данной нагрузки и данной мгновенной длины трещины. Обозначив величину подрастания трещины через a t), имеем [c.115]

Спиральные волны. В чистых металлах при низких температурах обнаруживается необычное распространение электромагнитных волн. Эти так называемые спиральные волны впервые наблюдались Бауэрсом (R. Bowers) и его сотрудниками они же предложили использовать их для измерения коэффициентов Холла. Пусть постоянное внешнее магнитное поле Ва приложено в направлении оси г. При частотах со <К 1/т компоненты дрейфовой скорости определяются выражениями (8.36). [c.305]

Это уравнение изучалось довольно интенсивно. Оно является частным случаем уравнения Хилла, которое в свою очередь является линейным дифференциальным уравнением с периодическими коэффициентами. Аналогичные уравнения появляются во многих задачах прикладной математики, в частности в задачах об устойчивости поперечной колонны, подверженной периодической продольной нагрузке об устойчивости периодических решений нелинейных консервативных систем о распространении электромагнитных волн в среде с периодической структурой о движении Луны, а также в задачах о возбуждении некоторых электрических систем. [c.71]

Если пространство между проводниками линии передачи заполнить ди- лектриком с относительной диэлектрической проницаемостью е, волновое сопро-Гйвление уменьшится в ]/е раз по сравнению с воздушной линией тех же размеров. Скорость, распространения электромагнитных волн в такой линии (длина олны) также уменьшается в]/ё раз. В коаксиальных кабелях с изоляцией из полиэтилена (е = 2,25) длина волны уменьшается в 1,5 раза по сравнению с длиной волиы в воздухе, т. е. электрическая длина такого кабеля в 1,5 раза больше еометрической. Соответственно -коэффициент укорочения /Су = 0,66...0,67. [c.221]

Историческое введение. Еще со времен появления фарадеевой концепции силовых лннпй обсуждался такой вопрос что происходит с силовыми линиями, когда тела приведены в движение Перемещается ли электрическое поле, создаваемое материальными телами, жестким образом при перемещении этих тел Г. Герц, первый демонстратор электромагнитных волн, отвечал на этот вопрос утвердительно. Однако эксперименты Физо с движущейся водой показали, что скорость распространения света в воде равна не с - - i а лишь с + (1— ln )v, где п — коэффициент преломления воды. Лоренц объяснил коэффициент увлечения 1—Ми-на основе гипотезы о неподвижном эфире , не увлекаемом движущимися сквозь него электрическими зарядами. С другой стороны, из гипотезы о неподвижном эфире следовало, что на Земле (движущейся относительно неподвижного эфира вследствие своего вращения вокруг Солнца с периодом в год) должны были бы наблюдаться определенные оптические эффекты порядка где v — линейная скорость вращения Земли вокруг Солнца, а с — скорость света. Экспериментальное доказательство отсутствия этих эффектов поставило теоретическую физику в тупик, выход из которого был указан в 1905 г. в статье Эйнштейна Об электродинамике движущихся тел . [c.331]

В последние годы возник значительный интерес к экзотермическим волнам, обусловленным другими механизмами тепловыделения и распространения тепла, чем химические реакции и процессы молекулярного переноса. Здесь в первую очередь следует назвать тепловыделение при термоядерных реакциях и распространение волн термоядерного горения и детонации, а также тепловыделение при поглощении подводимой извне электромагнитной энергии, прежде всего в оптическом диапазоне частот, и распространение светодетонационных и светодефлаграционных волн. Нужно отметить также, что при распространении экзотермических волн в конденсированных веществах, обусловленных не только горением, а и другими физико-химическими процессами (например, фазовыми переходами, полимеризацией, рекомбинацией радикалов и др.), кинетика процессов и соотношения между коэффициентами переноса совершенно отличны от имеющихся в газовой среде. Поэтому в таких средах нельзя исключать возможность распространения экзотермических волн типа слабой детонации, а, может быть, и сильной дефлаграции. Тем более это относится к гетерогенным системам, в которых распространение экзотермических волн может обеспечиваться весьма разнообразными механизмами, например, упорядоченным движением диспергированной фазы относительно несущей фазы в газовых смесях с твердыми или жидкими час- [c.122]

Расходимость электромагнитной волны с частичной пространственной когерентностью больше, чем у пространственно-когерентной волны, имеющей такое же распределение интенсивности. Это можно понять, например, из рис. 7.5, а если волна не является пространственно-когерентной, то вторичные волны, излученные с поперечного сечения АВ, не должны больше находиться в фазе и волновой фронт, образованный вследствие дифракции, должен иметь большую расходимость по сравнению с той, которая получается из выражения (7.43). Строгое рассмотрение этой задачи (т. е. задачи о распространении частично-когерентных волн) выходит за рамки настоящей книги, и читателю мы рекомендуем обратиться к более специализированным книгам [3, с. 508—518]. Мы же ограничимся изучением относительно простого случая пучка диаметром D (рис. 7.8, а), который состоит из множества пучков (показанных на рисунке в виде заштрихованных кружков) меньшего диаметра d. Будем предполагать, что каждый из этих пучков меньшего диаметра является дифракционно-ограниченным (т. е. пространственно-когерент-ным). Тогда, если составляющие пучки взаимно некоррелиро-ваны, расходимость всего пучка в целом будет равна 0d = = X/d. Если бы такие пучки были коррелированными, то расходимость была бы равна 6и = pX/D. Этот последний случай фактически эквивалентен множеству антенн (маленьких пучков), которые все излучают синхронно друг с другом. После этого простого примера можно рассмотреть общий случай, когда пространственно-когерентный пучок имеет данное распределение интенсивности по его диаметру D и данную область когерентности Ас в каждой точке Р (рис. 7.8,6). По аналогии с предыдущим примером нетрудно понять, что в этом случае 0d = = рХ/[Лс] , где р — числовой коэффициент порядка единицы, значение которого зависит как от конкретного распределения интенсивности, так и от способа, каким определялась область Ас. Таким образом, понятие направленности тесно связано с понятием пространственной когерентности. [c.463]

Если теперь апертура D собирающей линзы L удовлетворяет условию D = 20/= 2,44 v//d, где / — фокусное расстояние линзы, то линза будет собирать только свет, дифрагированный на диафрагме и формировать при этом когерентный пучок на выходе. Однако это доказательство является довольно упрощенным, поскольку оно использует соотношение (7.43), которое справедливо лишь в случае, когда диафрагма освещается светом, который уже является когерентным. Более строгое решение этой задачи требует изучения распространения частично-когерентных электромагнитных волн [3, с. 508—518]. Предположим для простоты (а также потому, что это нередко встречающийся на практике случай), что падающая на диафрагму волна не имеет пространственной когерентности. В этом случае из хорошо известной теоремы ван Циттерта — Цернике 3, с. 508—518] следует, что если пучок, выходящий из линзы L (см. рис. 7.9), должен иметь некоторое вполне определенное значение пространственной когерентности, то диаметр D линзы должен быть равен D = %f/d, где р — числовой коэффициент, который зависит от заданной нами степени когерентности. Например, если мы потребуем, чтобы степень пространственной когерентности между двумя крайними точками Pi и Яг на краях линзы имела значение [c.465]

При распространении электромагнитного излучения в периодических средах возникает много интересных и потенциально полезных явлений. К ним относятся дифракция рентгеновского излучения в кристаллах, дифракция света на периодических изменениях механических напряжений, возникающих при прохождении звуковой волны, и запрещенная зона для света в слоистых периодических средах. Эти явления используются во многих оптических устройствах, таких, как дифракционные решетки, голограммы, лазеры на свободных электронах, лазеры с распределенной обратной связью, лазеры с распределенным брэгговским отражением, брэгговские отражатели с высокой отражательной способностью, акустооптические фильтры, светофильтры Шольца и т. д. В данной главе мы рассмотрим некоторые общие свойства электромагнитного излучения в периодических средах и общую теорию его распространения в слоистой периодической среде. Эта теория имеет весьма близкую формальную аналогию с квантовой теорией электронов в кристаллах и поэтому позволяет использовать понятия блоховских волн, запрещенных зон, затухающих и поверхностных волн. Наконец, мы обсудим применение этой теории для решения ряда хорошо известных задач, таких, как расчет коэффициента отражения от брэгговского зеркала, коэффициентов пропускания фильтра Шольца и оптических поверхностных волн. Кроме того, мы обсудим двойное лучепреломление за счет формы и его применение в дихроичных поляризаторах. Периодические структуры играют также важную роль в интегральной оптике, рассмотрение которой мы отложим до гл. 11. [c.169]

Первый из способов определения поля, создаваемого точечным источником, т. е. функции 0(г, г ), основывается на методах геометрической оптики. Если источник расположен в точке г, то можно определить траектории лучей, выходящих из г, и соответствующие волновые фронты. В общем случае из-за неоднородности среды траектории лучей являются криволинейными. Если внутри объема можно выделить поверхность, на которой показатель преломления меняется скачком, то электромагнитная волна испытывает частичное отражение и преломление. В некоторых случаях конгруэнции отраженных и падающих лучей перекрываются, что приводит к сложной дифракционной картине (рис. 4.3). Кроме того, преломленные лучи могут покинуть диэлектрик лишь в том случае, когда они попадают на ограничивающую его поверхность под углом, который меньше критического. Чтобы учесть это, нужно использовать формулы Френеля (гл. 3) для коэффициентов пропускания и отражения волн, падающих на поверхности разрыва показателя преломления л(г). Как только определены траектории лучей, можно в принципе вычислить амплитуды поля Л (г), используя транспортные уравнения [см. (2.6.4)]. Структура этих уравнений такова, что пренебречь высшими членами разложения Л т > 1) в рядах Лунеберга — Клейна нельзя, если быстро изменяется в пространстве. Например, изображенные на рис. 4.3 лучи резко изменяют направление своего распространения, пересекая диэлект- [c.256]

Электромагнитное поле создает в данном элементе объема известные степени поляризации Р и М, которые в первом приближении пропорциональны полю, причем коэффициент пропорциональности служит мерой реакции поля. Тогда каждый элемент объема становится источнико.м новой вторичной, или эассеянной, волны, амплитуда которой простым образом связана с Р и М. Все вторичные волны комбинируются друг с другом и с падаюищм полем и образуют полное поле, причем именно оно и считается основным. Формализуя сказанное выше, мы получим два иптегральпых уравнения ), которые, как легко показать, эквивалентны дифференциальным уравнениям Максвелла, но описывают распространение электромагнитного поля способом, более ясно связанным с атомным строением вещества. [c.83]

Вывести формулу для кдаффициента преломления плоской электромагнитной волны, падающей, нормально из вакуума на пластину толщиной d, полагая известными коэффициент распространения и характеристическое сопротивление волн 6 пластине. [c.69]

Всякое тело полностью или частично поглощает падаюшее на него и. лучение. Поглощательная способность (или спектральный коэффициент поглощения) показывает, какая доля энергии иадаюи его и шучения данной частоты поглощается телом. Это безразмерная величина, которая может принимать значения от О до 1. Поглощательная способность зависит от температуры и свойств тела, например окраски. Тело, которое при любой температуре полностью поглощает всю энергию падающих на него электромагнитных волн, независимо от частоты, поляризации и направления распространения, на.зывается абсолютно черным тс лом (ЛЧТ). Моделью АЧТ может служить замкнутая полость, в стенке которой имеется малое отверстие. [c.244]

Широко известны различные примеры проявления этих специфических свойств лазерного излучения. Так, например, в различных прозрачных средах возникает его самофокусировка, т. е. нарушается один из основных законов оптики — закон прямолинейного распространения света. Самофокусировка обусловлена большой интенсивностью лазерного излучения, под действием которого изменяется коэффициент преломления среды. Другой хорошо известный пример — возможность разделения изотопов ла-эерным излучением за счет высокой монохроматичности излучения и его селективного воздействия па состояния сверхтонкой структуры атомных спектров. Когерентность лазерного излучения и, в частности, его экстремально малая расходимость позволяют фокусировать излучение в кружок, диаигетр которого порядка длины волны излучения, т. е. порядка 1 мкм. При длительности лазерного импульса порядка фемтосекунд длина цуга, т. е. той области пространства, где локализовано электромагнитное поле вдоль направления его распространения, составляет величину порядка 10 см, т. е. величину порядка длины волны излучения Можно привести и другие примеры, столь же принципиально противоречащие привычным представлениям, сложившимся в до-лазерную эпоху, когда существовали лишь некогерентные источники излучения. [c.6]

В принципе световое и вообще электромагнитное поле содержит все возможные длины волн, направления распространения и на правления поляризации. Но главное назначение лазера как прибора состоит в генерации света с определенными характеристиками. Первый этап селекции, а именно по частоте, достигается выбором лазерного материала. Частота V испускаемого света определяется формулой Бора Ну = и нач — конечн и фиксируется выбором уровней энергии активной среды. Разумеется, линии оптических переходов не являются резкими, а по различным причинам уширены. Причиной уширения могут быть конечные времена жизни уровней вследствие излучательных переходов или столкновений, неоднородность кристаллических полей и т. д. Для дальнейшей селекции частот используются оптические резонаторы. В простейшем СВЧ-резонаторе, стенки которого имеют бесконечно высокую проводимость, могут существовать стоячие волны с дискретными частотами. Эти волны являются собственными модами резонатора. Когда ученые пытались распространить принцип мазера на оптическую область спектра, было не ясно, будут ли вообще моды у резонатора, образованного двумя зеркалами и не имеющего боковых стенок (рис. 3.1). Вследствие дифракции и потерь на пропускание в зеркалах в таком открытом резонаторе не может длительно существовать стационарное поле. Оказалось, однако, что представление о типах колебаний (модах) с успехом может быть применено и к открытому резонатору. Первое доказательство было дано с помощью компьютерных вычислений. Фокс и Ли рассмотрели систему двух плоских параллельных зеркал и задали начальное распределение поля на одном из зеркал. Затем они исследовали распространение излучения и его отражение. После первых шагов начальное световое поле рассеивалось и его амплитуда уменьшалась. Однако после, скажем, 50 двойных проходов мода поля приобретала некую окончательную форму и ее амплитуда понижалась в одно и тоже число раз при каждом отражении (с постоянным коэффициентом отражения. Стало ясно, как обобщить понятие моды на случай открытого резонатора. Это такая конфигурация поля, которая не изменяется [c.64]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...