Временная когерентность рассеянного поля

Для удобства рассуждений часто полагают, что рассеивающий предмет — это либо обобщенная двумерная или трехмерная решетка, либо система рассеивающих точечных диполей. В голографии также полагают, что различные точки предмета рассеивают свет когерентно при этом подразумевается временная когерентность. Каждая точка предмета считается стационарным излучателем той же частоты, что и частота опорной волны. Суперпозиция опорной волны и волн, рассеянных предметом, создает на голограмме интерференционную картину. Ее комплексную амплитуду можно рассчитать двумя методами 1) найти сумму опорного и рассеянного полей в плоскости голограммы 2) просуммировать картины интерференции опорной волны с одной из многочисленных составляющих рассеянного поля. Ниже мы будем использовать второй метод рассмотрения. [c.144]

Мы обсудим взаимосвязи различных нелинейных процесов — многофотонное поглощение, параметрическое усиление, процессы рассеяния, нелинейные процессы при пассивной синхронизации мод —с когерентными свойствами [3.3-5, 6, 3.2-2]. Конкретно в разд. 3.32 будут освещены следующие проблемы влияние когерентности на атомные вероятности переходов, пространственно-временное изменение когерентных свойств поля излучения при нелинейных процессах, когерентность в связи с нестационарным поведением и разграничение областей применимости классического и квантового описаний. Но прежде чем можно будет перейти к этим проблемам, необходимо рассмотреть такие свойства падающего излучения, которые определяют когерентность это сделано в разд. 3.31 (см. также [1.-6]). [c.453]

Возможны различные приемы получения голограмм, восстанавливающих изображения, существенно ограниченные по глубине, причем они могут использоваться как на этапе регистрации светового поля в плоскости сфокусированного изображения, так и на этапе восстановления. Сущность зтих приемов состоит в значительном расширении спектра пространственных или временных частот излучения, а именно в использовании полихроматического восстанавливающего источника, протяженного опорного источника, регистрации голограммы в многомодовом лазерном излучении с относительно широким спектром. Возможно также своеобразное вырождение опорной волны - регистрация в диффузно рассеянном когерентном излу- [c.5]

В гл. 1 и 2 были представлены общие методы описания электромагнитного поля излучения и его взаимодействия с веществом. В 3.1 мы применим эти методы к различным многофотонным процессам, таким, как многофотонное поглощение (разд. 3.13), генерация суммарных и разностных частот (разд. 3.14), параметрическое усиление (разд. 3.15) и вынужденное комбинационное рассеяние (разд. 3.16). На языке классического и полуклассического описания эти процессы называются нелинейными (ср. 2.3). Важными характеристиками этих процессов являются скорости переходов между состояниями атомных систем под влиянием излучения, скорости генерации фотонов, эффективные сечения, ширины линий и дисперсионные кривые. Все эти свойства могут быть непосредственно сопоставлены с экспериментальными данными. При этом возникает задача установления функциональной зависимости указанных величин от параметров взаимодействия, от констант атомной и электромагнитной систем и от заданных условий эксперимента. С другой стороны, должны быть сделаны количественные оценки порядков величин. На этой основе в дальнейшем можно будет провести анализ характерных для тех или иных процессов пространственно-временных явлений, таких, например, как усиление или поглощение электромагнитного излучения, инверсия населенностей атомных состояний и др. В 3.1 остаются вне рассмотрения особые проблемы, связанные с нестационарными процессами и взаимным влиянием свойств когерентности и нелинейных процессов. Они трактуются с единой точки зрения в 3.2 и 3.3. При этом в зависимости от поставленной задачи и от требуемой примени- [c.266]

Следует отметить ряд особенностей голографического процесса, важных с точки зрения его практического использования. Во-первых, он имеет существенное сходство с интерферометрией, и поэтому во время экспозиции голограммы должны быть обеспечены очень стабильные условия. Относительное смещение фотографической пластинки и объекта в течение этого времени, достигающее порядка четверти длины волны, может смазать тонкую структуру интерференционных полос и, таким образом, не будет восстановлено никакого изображения. Во-вторых, поскольку наблюдается интерференция между волнами, которые могут распространяться вдоль существенно различных оптических путей, необходимо использовать свет с высокой степенью когерентности. Разность оптических путей можно оценить геометрически, однако для объекта произвольной формы она может составлять несколько сантиметров. Конечно, лазер обеспечивает необходимую для этого временную и пространственную когерентность. В-третьих, для того чтобы получить хорошее поле зрения, необходимо использовать фотографическую эмульсию с весьма высокой разрешающей способностью. Это требование вытекает из того обстоятельства, что если угол между осью опорного пучка и некоторым произвольным рассеянным лучом, идущим от объекта, равен 0, то расстояние между интерференционными полосами б определяется соотношением [c.183]

Некогерентный прием на лазер эхосигналов может быть реализован на практике в ситуациях, когда масштабы пространственной или временной когерентности поля рассеянного излучения являются малыми по сравнению соответственно с радиусом апертуры Ro и временем 2zj , [c.207]

Все методы получения акустических изображений основаны на измерении физических параметров акустических полей после их взаимодействия с дефектами. Их можно разделить на когерентные методы, в которых используются фазовая, амплитудная и временная характеристики зарегистрированного поля, и некогерентные, в которых фазовая информация не используется. В некогерентных методах получают изображение модуля или квадрата амплитуды поля, рассеянного дефектами в области регисфации. В когерентных методах благодаря дополнительной аналоговой или цифровой обработке данных с использованием фазовой информации получают гоображения неоднородностей с высоким разрешением и, соответственно, определяют реальные парамефы выявленного дефекта. Общая классификация методов получения акустических изображений приведена на рис. 113. [c.292]

Важную роль как предшественники голографии сыграли работы Брэгга [4—6] в рентгеновской микроскопии и еш,е раньше работы Вольфке [36]. Исследования Брэгга были связаны также с получением полной записи рассеянного волнового поля от объекта, а именно от кристалла, облученного рентгеновскими лучами. Как и голография, метод Брэгга представлял собой двухступенчатый дифракционный процесс. Зафиксированное на фотопленке рентгеновское излучение, рассеянное кристаллом, использовалось затем для восстановления аналогичной волновой картины в видимом свете. Брэгг, как и Вольфке, рассматривал кристалл в виде трехмерной периодической структуры следовательно, если кристалл освещается плоской волной, то в соответствии с правилами брэгговской дифракции в каждый момент времени создается только одна составляющая (пространственная частота) дифрагированной волны. С точки зрения теории это различие непринципиально. В любом случае необходимо записать фазу и амплитуду, однако детекторы позволяют регистрировать лишь амплитуду. В методе Брэгга кристалл выбирался такой симметрии, что дифракционная картина (фурье-образ) в дальнем иоле, создаваемая точками объекта, становилась вещественной, т. е. лишенной какой-либо фазовой модуляции. Кроме того, исследуемые кристаллы имели в центре ячейки тяжелый атом, что обеспечивало смещенный фон, в результате чего фурье-образ представлял собой не только вещественную, но и положительную величину. Таким образом, достаточно было измерить только амплитуды плоских волн, соответствующих фурье-компонентам. Брэггу оставалось лишь, после того как он записал амплитуду волны, сконструировать маску с отверстиями, расположение и размер которых соответствовали бы значениям фурье-компонент. При освещении маски когерентным светом формировалась бы дифракционная картина дальнего поля, представляющая собой изображение атомной структуры кристалла. Эти исследования были продолжены Бюргером [7] и Бёршем [3], выполнившими аналогичные эксперименты в ФРГ. [c.13]

В зонах интерференции и дифракции влияние регулярной рефракции на величину Е учитывается введением в соответствующих ф-лах радиуса Од. В области ДТР существующие теории (некогерентное рассеяние на неоднородностях Де. и слоях турбулентного происхождения когерентное отражение от инверсионных слоев, см. выше) пе дают достаточного соответствия с экснериментом. Выяснены лишь (гл. обр. экспериментально) основные закономерности ДТР а) поле с расстоянием убывает почти экспоненциально б) скорость убывания сигнала (погонное ослабление, выраженное в дб/клО увеличивается при уменьшении X (при Я = 3,3 л1 — ок. 0,07 дб/км, при к == 10 см — ок. 0,11 дб/км) в) сигнал испытывает существенные изменения во времени (суточный и сезонный ход), убывающие с увеличением дальности (напр., [c.340]

За время т пакет со средней скоростью щ последовательно покрывает собой область за областью с общим объемом порядка Л Я. В этом объеме находится N = пЛ Х частиц. Будем считать, что N . Можно сказать, что за время т рассматриваемый нами волновой пакет испытывает 1 рассеяний, причем рассеянные волны заполняют объем Я . За последующие промежутки времени порядка т волны перерассеиваются, так что создается чрезвычайно сложная картина волнового поля. Если рассматриваемая нами система является изолированной, т.е. не подверженной никаким возмущениям извне, то соответствующая сложно организованная волновая функция отвечает когерентному состоянию. Это состояние, хотя и является очень зыбким и нежным, должно быть обратимым во времени при обращении времени в любой момент t система должна вернуться в начальное состояние. Это значит, что в обращенной по времени системе все ранее расходящиеся рассеянные волны должны превратиться в сходящиеся волны, притом "настроенные" настолько точно, чтобы в конце концов они могли "слиться" в исходные [c.214]

Одним из первых был зарегистрирован эффект, обратный эффекту Поккельса — оптическое детектирование. В 1962 г. был обнаружен эффект генерации когерентных оптических фононов в поле интенсивной световой волны [16] — эффект, приводящий в комбинации с рассеянием света на этих фононах к так называемому вынужденному комбинационному рассеянию, а в 1963 г. — и эффект генерации акустических фононов и вынужденное рассеяние Мандельштама — Бриллюэна (Таунс с сотрудниками [17]). Наконец, совсем недавно былр экспериментально зарегистрировано вынужденное рассеяние в области крыла линии Релея [18]. Регистрация нелинейных оптических эффектов, связанных с членами в (5), содержащими магнитное поле, до последнего времени вызывала значительные трудности однако в июне 1965 г. появилось сообщение [19] о наблюдении одного из таких эффектов — обратного эффекта Фарадея последнее позволяет надеяться на успешное наблюдение вынужденного рассеяния на спиновых волнах. Таким образом, и в магнитооптике становится возможным наблюдение не только параметрических, но и нелинейных эффектов. [c.13]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...