Параметрическая люминесценция

Рис. 41.12. Схема опыта по наблюдению параметрической люминесценции. Преломление на грани кристалла не принято во внимание.

Описанное явление, обнаруженное в 1967 г., называется параметрической люминесценцией или спонтанным трехфотонным параметрическим рассеянием света. [c.852]

Это утверждение уже упоминалось в связи с параметрической люминесценцией и параметрическим усилением ( 238). [c.854]

Итак, при параметрическом распаде излучения частоты соз в синхронизме имеет место совместное экспоненциальное усиление излучения на частотах oi и 2. При увеличении Ак усиление сменяется на синусоидальную зависимость от z. Указанное усиление — одно из проявлений эффекта бозе-конденсации фотонов [19]. Оно является аналогом вынужденного излучения в системе, где роль возбужденного состояния играет фотон частоты соз в нелинейной среде. Вероятность распада этого состояния пропорциональна интенсивности излучения на частотах oi и сог-При Ао1 == Ло2 = О классические уравнения (1.104) дают Ai(z) = = A2 z)=0. При учете в квантовом описании пулевых колебаний электромагнитного поля на частотах oi и 0J2 1,2(2) не равны нулю, даже если падающее на среду излучение на частотах со 1 и 052 отсутствует. Это явление называется спонтанной параметрической люминесценцией [20] и находится в том же отношении к параметрическому усилению, что и спонтанное излучение на резонансном переходе к вынужденному [21]. [c.40]

Нелинейная восприимчивость (0,ш,— j) определяет процессы гетеродинирования и детектирования оптического излучения [250,251]. Получение разностной частоты в режиме векторного синхронизма и использование этого эффекта для гетеродинирования оптического излучения во многом определяются конкретной задачей, а также наличием достоверных данных о надлежащем направлении волновых векторов электромагнитных полей, участвующих в преобразовании. Одним из наиболее изученных в этом отношении кристаллов является кристалл ниобата лития. Сведения о направлениях синхронизма обычно получают в результате исследования параметрической люминесценции [252,253]. [c.179]

Сведением положительной обратной связи параметрический усилитель можно превратить в генератор. Для этого нелинейную среду, как в лазерах, помещают в оптический резонатор, образованный двумя зеркалами (рис. 10.4). Нелинейный кристалл ориентируется так, что для волн, распространяющихся в одном направлении перпендикулярно зеркалам, выполняется условие пространственного синхронизма к + к2 = к либо к1 +к2 = кз. Зеркала М и имеют высокие коэффициенты отражения для частот (01 и со2, так что сигнальная и холостая частоты (01 и (02 соответствуют высокодобротным модам резонатора. Зеркало М одновременно должно быть прозрачно для частоты и>з излучения накачки. При достаточно большой мощности волны накачки параметрическое усиление одной из волн С01 или (02 на длине нелинейного кристалла превысит суммарные потери за проход, возникающие из-за неполного отражения от зеркал, поглощения, рассеяния и других причин. Тогда происходит самовозбуждение генератора (с затравкой из-за параметрической люминесценции ) и возникает когерентное излучение на частотах со1 и со2. [c.496]

ГИЯ между поляризацией среды и рассеянием света. В рамках этой аналогии эффект связи волп рассматривается как параметрическое рассеяние света или параметрическая люминесценция [c.158]

Параболический акоп Фаулера 232 Параметрическая люминесценция [c.275]

Большой интерес представляет проблема возникновения субгармоники в толще среды при отсутствии возмущения на границе. Аналогичное явление (так называемая параметрическая люминесценция ) хорошо изучено в нелинейной оптике [90] здесь затравочными возмущениями служат квантовые шумы, равномерно распределенные по объему среды. В ультразвуковом же диапазоне шумы Носят тепловой характер, и для объемной плотности энергии шума в интервале частот А/ справедливо выражение [c.166]

Существенно, что ширина линии люминесценции у красителей необычайно велика — она имеет порядок 0,1 мкм (см. кривую 2 на рис. 1.19, б). Ширина же генерируемой линии может быть порядка всего лишь 10 мкм и даже меньше. Положение генерируемой лазером длины волны в пределах ширины линии люминесценции можно плавно варьировать, т. е. можно осуществлять в пределах примерно до 0,1 мкм плавную перестройку длины волны генерации. Лазеры на красителях успешно конкурируют с параметрическими генераторами света в видимой и ближней инфракрасной областях спектра ). [c.35]

Некоторые анизотропные кристаллы, облучаемые светом с длиной волны переизлучают свет с большими длинами волн (т. е. с мепыпими частотами). Например, кристалл ниобата лития, освещенный аргоновым лазером (Хо 5000 А), светится зеленым, желтым н красным светом в шггервале длин воли 5500—7500 А ji, кроме того, излучает инфракрасные волны (А,2 = 15 ООО—40 ООО А). Подобное рассеяние света называется параметрическим рассеянием или параметрической люминесценцией. Параметрическая люминесценция прекращается сразу же (через несколько периодов световых колебаний) после выключения источника возбуждения — лазера, поэтому правильнее использовать термин параметрическое рассеяние . [c.410]

В рамках квантовых представлений параметрическое усиление есть стимулированный аналог параметрической люминесценции — присутствие волн 1, 2 увеличивает вероятность распада фотона йсод в тем большей степени, чем больше интенсивность этих волн. Другими словами, параметрическое усиление и параметрическая люминесценция находятся в такой же связи, как вынужденное и спонтанное испускание фотона возбужденными квантовыми системами. Следует подчеркнуть, что существованйе спонтанного аналога у вынужденного радиационного процесса отнюдь не специфично для рассмотренных выше процессов, но представляет собой общий тезис квантовой теории излучения. [c.852]

Направленность антистоксова рассеяния (см. рис. 41.14) объясняется фазовыми соотношениями между волнами, испускаемыми диполями pas, рэсположенными в различных точках рассеивающей среды, т. е. представляет собой интерференционный эффект, аналогичный эффектам, рассмотренным на примерах излучения лазера (см. 222), генерации гармоник (см. 236) и параметрической люминесценции и усиления (см. 238). Как и любой интерференционный эффект, результат сложения вторичных антистоксовых волн зависит от геометрических условий опыта. Примем, что усиление на толщине d рассеивающего слоя велико ( jd 1, это необходимо для наблюдения ВКР). Пусть, кроме того, радиус возбуждающего пучка а меньше радиуса зоны Френеля с номером, равным as[c.858]

Рассматриваемое явление называют параметрическим рассеянием света (или, менее удачно, параметрической люминесценцией). Световые волны, возникающие при параметрическом рассеянии, распространяются под некоторыми углами к направлению распространения волны накачки, определяемыми условием синхронизма (9.4.8). На рис. 9.12 эти углы обозначены как ф1 (для волны частоты и Ф2 (для частоты oj)- Если смотреть навстречу синему лазерному лучу, проходящему сквозь нелинейный кристалл ниоба- [c.236]

Качественные соображения показывают [2, 71, 191], что выражение для спектрально-угловой плотности шумового излучения на частоте ю можно получить из (5.35а) при замене s Юр— - Ю1Г, к, /Ср 1 Ак А/Ср и = /Ср1 - киг - Лр-иг, Т]Ф т1ф (индекс р—ir соответствует частоте Юр — ю , т]ф — коэффициент преобразования для процесса вычитания частот при Ак -и = 0). No следует заменить на 1, что означает параметрический распад Юр при наличии первоначально в каждой моде одного кванта спонтанного излучения (вакуумные флуктуации поля). Последнее обстоятельство как раз и делает спонтанную параметрическую люминесценцию эквивалентной очень интенсивному фону (iVo = l) для преобразователя с вычитанием частот. При оценке шумового вклада для преобразователя со сложением частот необходимо учитывать, что параметрический распад и преобразование в область Юз идут одновременно по всему объему нелинейного кристалла. В результате вычислений, проведенных в [72] с уточнением [74, 191], можно получить формулу для dJa, выведенную в [20] в рамках квантового подхода [c.129]

Параметрические генераторы. Как хорошо известно, если в среде возникает люминесценция, то, используя достаточно добротный резонатор, можно осуществить обратную связь и создать, таким образом, генератор излучения заданной частоты. Использование параметрической люминесценции позволяет создать параметрический генератор. Основная ценность параметрического генератора — возможность изменять частоту генерации в широких пределах. Эта возможность обусловлена основной закономерностью взаимодействия связанных волн, обсуждавшейся выше,— выполнение закона сохранения энергии типа (7) возможно при любом соотношеиии между частотами взаимодействующих волн. В наиболее распространенном типе параметрического генератора в качестве нелинейной среды используется анизотропный кристалл. Прп изменении ориентации кристалла относительно оси резонатора условия синхронизма выполняются в нем для волн различных частот. Таким образом, изменяется частота генерируемого излучения. Различные модификации параметрических генераторов детально описаны в [4] и [7]. [c.164]

Под бифотоном, или бифотонным полем, понимается поле с парной корреляцией фотонов, т. е. с высокой величиной нормированной корреляционной функции интенсивности. Это один из немногих видов неклассических световых полей, получаемых в настоящее время экспериментально. Один из эффективных способов получения бифотонов — спонтанная параметрическая люминесценция света (см., например, работу [229]). В работах [230, 231] экспериментально были получены бифотоны как типа I (т. е. пары одинаково поляризованных фотонов), так и типа II (т. е. пары ортогонально поляризованных фотонов) и продемонстрировано, что из таких состояний можно составить базис, который позволяет осуществить троичное кодирование квантовой информации. [c.191]

В. В. Обуховский, В. Л. Стрижевский, Параметрическая люминесценция в кристаллах с возбуждением поляритонов, ЖЭТФ 57, 520 (1969). [c.618]

Парамагнитная спиновая волна 119 Параметрическая люминесценция 78 Параметр неадиабатичности 241 Пнппардовский резонанс 208 Плазменная волна 90 [c.638]

С радиофизической точки зрения рассеянный свет — это собственные шумы параметрического усилителя. Специфика оптического диапазона проявляется здесь лишь в замене шумовой температуры Т, определяющей шумы радиоусилителей, на энергию кванта деленную на постоянную Больцманах, и в многомо-довости оптических систем. Иногда это явление называют параметрической люминесценцией или еще оптическим параметрическим шумом , параметрическим расщеплением частоты света . [c.16]

Термин параметрическое рассеяние был впервые использован в [47а]. Другие авторы применяли названия параметрическая люминесценция или флуоресценция, оптический параметриче-ский шум, параметрическое расщепление частоты света и др. Надо, впрочем, заметить, что эффект ПР все-таки не совсем обычное рассеяние, его можно определить также как результат нелинейной дифракции. Термин рассеяние подразумевает необратимый процесс, сопровождающийся увеличением энтропии электромаг-нитнЬго поля, в то время как ПР можно описывать с помощью эффективного гамильтониана (гл. 6), определяющего обратимую эволюцию замкнутой системы. В [181] рассмотрена возможность частичного восстановления когерентной накачки из поля рассеяния с помощью второго пьезокристалла. [c.40]

В описанных выше параметрических явлениях люминесценции, усиления и генерации света принимали участие фотоны трех частот (О,, г, 3. Известны и более сложные многофотонные параметрические процессы (четырех-, пяти-, шестифотонные и т. д.). [c.853]

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]

Рис. 9.13. Спектрометр с высоким временным разрешением с параметрическим генератором света на базе кристаллов LiNbOs для формирования возбуждающих и пробных импульсов. (По [9.32].) В установке один из генераторов накачивается импульсами с основной длиной волны Л=1,06 мкм, другой — второй гармоникой с Л=0,53 мкм (получаемой в кристалле KDP) (см. гл. 8). Перестройка длины волны производится поворотом кристалла. Несколько фотодиодов (FD) позволяют контролировать параметры импульсов. Оба генератора могут быть приспособлены для ступенчатого возбуждения образца. В этом случае может быть определено возбуждение верхнего энергетического уровня путем измерения проинтегрированного по времени сигнала люминесценции в зависимости от времени задержки между двумя возбуждающими импульсами (часть установки, показанная на рисунке пунктиром).

Рис. 9.13. Спектрометр с высоким временным разрешением с <a href="/info/192055">параметрическим генератором света</a> на базе кристаллов LiNbOs для формирования возбуждающих и пробных импульсов. (По [9.32].) В установке один из генераторов накачивается импульсами с основной <a href="/info/12500">длиной волны</a> Л=1,06 мкм, другой — <a href="/info/179087">второй гармоникой</a> с Л=0,53 мкм (получаемой в кристалле KDP) (см. гл. 8). Перестройка <a href="/info/12500">длины волны</a> производится поворотом кристалла. Несколько фотодиодов (FD) позволяют контролировать <a href="/info/124412">параметры импульсов</a>. Оба генератора могут быть приспособлены для <a href="/info/32949">ступенчатого возбуждения</a> образца. В этом случае может быть определено возбуждение верхнего энергетического уровня путем измерения проинтегрированного по времени <a href="/info/179146">сигнала люминесценции</a> в зависимости от времени задержки между двумя возбуждающими импульсами (часть установки, показанная на рисунке пунктиром).

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...