Направления синхронизма

Кривые для показателей преломления волн частоты <й (обыкновенной и необыкновенной) показаны на рис. 9.11, 6 сплошными линиями, а для волн частоты 2со — штриховыми линиями. Видно, что с увеличением частоты света показатель преломления растет. Из рисунка видно также, что существуют направления (например, направление Ой), вдоль которых выполняется условие водного синхронизма и (т)=п (2ю). Направление ОВ называют направлением синхронизма, а угол — углом синхронизма. [c.234]

Итак, в направлении синхронизма показатель преломления для обыкновенной световой волны частоты со равен показателю преломления для необыкновенной волны частоты 2со. [c.234]

Когерентная длина /ког в реальных условиях эксперимента не обращается в бесконечность, как этого следовало бы ожидать при выполнении условия синхронизма. Расходимость реальных световых пучков приводит к тому, что часть лучей отклоняется от направления синхронизма, даже если ось пучка точно направлена по этому направлению. [c.878]

Оценим точность, с которой нужно выдержать направление кш в кристалле. Из рис. 1,4, б видно, что фазовая расстройка при уходе от направления синхронизма на угол Лф дается формулой [c.29]

Измерение козффициентов преломления кристаллов необходимо для точного определения нелинейной восприимчивости и направлений синхронизма. [c.81]

Для материалов, не обладающих направлениями синхронизма, получены выражения [c.92]

Если материал обладает синхронизмом, то для соответствующего направления 1с интенсивность преобразованного излучения возрастает пропорционально квадрату пройденного расстояния (см. разд. 3.4). Суммарная интенсивность излучения на выходе из поликристаллического образца такого материала определяется в основном зернами, находящимися в условиях, близких к условиям синхронизма. Следовательно, для того чтобы оценить интенсивность сигналов на выходе из кристалла, надо оценить количество кристаллов, находящихся в условиях, близких к условиям синхронизма. Для оценки их числа вводится угол р, представляющий собой угол между двумя поверхностями индексов показателей преломления, пересекающимися в направлении синхронизма, и 0 - угол между направлением фазового синхронизма и оптической осью. Выражение для излучения второй гармонию после выхода из кюветы для достаточно больших зерен имеет вид [c.92]

Для того чтобы при помощи этого варианта порошкового метода оценить X (d) исследуемого вещества, нужно получить фракции кристаллов разных размеров. Меняя средние размеры зерен в образце, надо установить характер зависимости от размера зерна, т.е. определить, есть ли в веществе направления синхронизма. По зтой же зависимости определяются 1с или Г . Зная величины 1 , 1с или г) для эталонного образца, [c.93]

Здесь Дл = л — V - двулучепреломление рассматриваемого материала (входит в определение tj (105)), п — среднее значение показателей преломления. Формула (106) позволяет оценить Д с точностью 50%. Для материалов, не обладающих направлениями синхронизма, она дает сильно заниженные значения Д. [c.96]

Для нахождения возможных направлений синхронизма необходимо строить поверхности волновых нормалей или поверхности индексов кристаллов [10]. Для построения поверхности волновых нормалей из некоторой точки внутри кристалла как из начала координат в направлении единичного вектора нормали к волновому фронту и откладываются два вектора, длины которых пропорциональны двум возможным значениям фазовой скорости. Например, для направления, соответствующего оси z кристалла, будут отложены величины, пропорциональные l/n и 1/Пу. [c.150]

Для графического нахождения направлений синхронизма необходимо построить поверхности нормали для частот, участвующих в преобразовании, я искать пересечения этих поверхностей. Для этой цели, однако, можно строить не поверхности волновых нормалей, а поверхности индек- [c.150]

При поисках направлений синхронизма первого типа надо найти пересечения поверхностей индексов, построенных для света частоты и> и 2и>. [c.151]

Для определения направлений синхронизма второго типа следует искать пересечение поверхности индексов, построенной для света частоты 2со, с поверхностью, соответствующей смешанному показателю преломления, т.е. для п (со) = 1/2 (и Последняя строится следующим образом. [c.151]

Для точного определения направлений синхронизма необходимо знать показатели преломления кристалла с точностью до третьего-четвертого десятичного знака. Однако наличие в кристалле направлений синхронизма и их расположение в главных координатных плоскостях можно определить, зная показатели преломления с гораздо меньшей точностью. Некоторые [c.151]

Рассмотрим в качестве примера возможные направления синхронизма в кристалле, относящемся ко второму классу (табл. 20). Поверхности индексов для и для такого кристалла показаны на [c.154]

Рис. 37. Схемы выходов на координатные плоскости поверхностей, определяющих направления синхронизма в кристаллах с разными соотношениями показателей преломления

Рис. 38. Схемы выходов на координатные плоскости поверхностей, определяющих направления синхронизма при наличии некритического синхронизма

На рис. 37 даны также схемы сечений координатными плоскостями поверхностей, определяющих направления синхронизма в кристаллах остальных классов. [c.155]

Согласно классификации табл. 20 кристалл относится к классу 13. Условия синхронизма выполняются лишь при взаимодействии волн одной поляризации, имеются направления синхронизма для векторов, лежащих в плоскостях ху и yz. Поверхности индексов для кристаллов л<ега-нитро-анилина изображены на рис. 45. [c.166]

Первый из кристаллов относится к классу 1, второй - к классу 2 оба допускают существование многочисленных направлений синхронизма обоих типов. Плоскости распространения света, а таюке направления синхронизма, если они известны, указаны в табл. 23. [c.169]

Направление синхронизма. На рис. 18.8 показаны сечения поверхностей показателя преломления обыкновенных п 1 = (ш), n i — п (2со)) и необыкновенных (и и п ) волн в кристалле KDP — дигидрофосфата калия для частоты рубинового лазера (индекс 1) и его второй гармоники (индекс 2). Как видно из рис. 18.8, под некоторым углом Оо к оптической оси (0Z) кристалла происходит пересечение эллипсоида п . и сферы п1, что означает п, = пЧ в данном направлении. Поэтому направление, определяемое значением угла я%, является направлением синхронизма. Следовательно, если поляризацию падающей волны подобрать так, чтобы основная волна в кристалле являлась обыкновенной, а кристалл подобрать так, чтобы в нем данная обыкновенная волна возбуждала необыкновенную волну второй гармоники, то в направлении о должно произойти резкое возрастание мощности второй гармоники. В формуле (18.20) не учтена потеря энергии падающей волны на нагревание кристалла и на рассеяние, в результате чего при п (2со) == п (со) длина когере1ггности превращается в бесконечность. Однако в реальных средах всегда возможны подобные потери и поэтому длина когерентности даже при п (2со) — п (со) становится конечной. И в этом случае условие синхронизма является условием наилучшей генерации второй гармоники. [c.406]

В заключение обратим внимание на один существенный факт. Дело в том, что не в каждом двулучепреломляющем кристалле существует направление синхронизма. Хотя наличие двулучепреломления является необходимым условием для существования направления синхронизма, но оно не является достаточным. Достаточным условием является наличие такого сильного двулучепреломления, при котором из-за достаточной вытя-нутости эллипсоида происходит ее пересечение со сферой. Так, например, хотя кварц является одноосным двулучепреломля-ющим кристаллом поверхности показателей преломления ni и nf, [c.406]

Осуществление перестройки частоты. Как осуществить перестройку частоты Известно, что в анизотропных кристаллах существуют направления синхронизма, вдоль которых возможно параметрическое усиление одновремешю двух, но вполне определенных для данного направления воли, для которых выполняются (одновременно) уже известные нам два условия [c.409]

Выход из положения был найден в 1962 г. Джорд-мейном и Терхьюном. Они показали, что волновой синхронизм можно осуществить между обыкновенной и необыкновенной волнами в некоторых кристаллах. Сечения поверхностей показателей преломления обыкновенной По и необыкновенной п волн в одноосном кристалле представлены на рис. 36.4. Сплощные кривые относятся к частоте оз, пунктирные — к удвоенной частоте 2цз. На рис. 36.4, а кривые По(со) и Пе 2а>) пересекаются между собой. Точкам их пересечения соответствуют направления, для которых между обыкновенной волной с частотой 03 и ее гармоникой с частотой 2оз выполняется условие волнового синхронизма. Эти направления называются направлениями синхронизма, а угол между ними и оптической осью 00 кристалла — углом синхронизма. Хотя обыкновенная и необыкновенная волны поляризованы в различных плоскостях, они могут нелинейно [c.304]

Параметрический генератор света. Поместив нелинейный кристалл в оптической резонатор, можно превратить параметрическое рассеяние в параметрическую генерацию света. Будем рассматривать скалярный синхронизм — когда волновые векторы (как волны накачки, так и обеих иереизлученных световых волн) направлены вдоль одной прямой эта прямая есть ось резонатора. Ориентируем нелинейный кристалл внутри резонатора таким образом, чтобы направление синхронизма для некоторой конкретной пары частот odj и — oj совпадало с осью резонатора, и введем в резонатор вдоль его оси интенсивную когерентную световую волну накачки частоты ш. Для выполнения условия синхронизма надо позаботиться о поляризации волны накачки. Возможна ситуация, когда волна накачки и одна из переизлученных волн — необыкновенные, а другая переизлученная волна — обыкновенная. [c.236]

Начнем со схемы некритичного синхронизма (рис. 1,4, в). В простейшем варианте направление накачки в виде плоской волны выбирается так, чтобы взаимодействие с центральным лучом ИК-сигнала происходило в точном синхронизме и в направлении синхронизма имело место касание (а не перенесение, как обычно) волновых поверхностей. Очевидно, что при этом угловая ширина синхронизма резко возрастает. В самом деле, Ак L-K С другой стороны, А А Аф sin Ть,, где Хы — угол пе-ресения волновых поверхностей. Отсюда следует, что Аф (A L) при Xbf 1. [c.46]

При использовании иммерсионного метода стараются подобрать жидкость, показатель преломления которой равен одному из показателей преломления кристалла. Для этого зерна кристалла иммерсируют в различных жидкостях, наблюдая их границы в поляризационный микроскоп. При совпадении показателя преломления кристалла и жидкости граница кристалла исчезает. Если показатель преломления жидкости известен, то тем самым определен и показатель преломления кристалла. Точность измерений зависит от возможности подбора иммерсионной жидкости. Дополнительную трудность создает необходимость определения главных из измеряемых показателей, для чего необходимо просматривать много кристаллических зерен, подбирая для каждого иммерсионную жидкость. Последняя трудность частично устраняется, если пользоваться зернами с известной ориентацией, например пластинами, сколотыми по плоскости спайности. Точность иммерсионного метода никогда не превосходит 0,01. Такая точность недостаточна, например, для определения направления синхронизма в кристаллах. Поэтому иммерсионный метод применяется для оценок показателей преломления в тех случаях, когда не удается получить монокристаллы достаточно хорошего качества и (или) вырезать из них хорошие призмы. [c.82]

Ограничений по мощности можно избежать, если производив измерения в условиях синхронизма [144], т.е. если луч света распространяется по кристаллу в направлении, для которого фазовые скорости падающего и преобразованного излучения равны между собой. При этом мощность преобразованного излучения растет примерно пропорщюнально квадрату пути, пройденного в кристалле, и уровень мощности на выходе из кристалла может быть весьма значителен. Для определения нелинейной восприимчивости в направлении синхронизма достаточно измерить и толщину кристалла. Высокий уровень мощности преобразованного излучения позволяет использовать для измерений газовые лазеры, что существенно повышает точность измерения. Однако практически невозможно подобрать геометрию опыта таким образом, чтобы измерялась одна компонента тензора. Нелинейное преобразование в условиях синхронизма определяется значением зффективной нелинейной восприимчивости, зависящей от нескольких компонент тензора, согласно соотношению [c.90]

Для практического применения нового матертала в качестве преобразователя излучения необходимо определить направления синхронизма для используемого, типа преобразования. Эти направления можно рассчитать, если показатели преломления измерены достаточно точно (см. разд. 5). В ряде случаев направления коллинеарного синхронизма можно найти эмпирически по возрастанию интенсивности преобразованного сигнала. Для зтого кристалл поворачивают в поле излучения Лазера, замечая возрастание интенсивности преобразованного излучения, направление которого совпадает с направлением основного излучения. Положение кртсталла относительно луча определяют с помощью гониометра. Этот метод обычно используют для уточнения направлений синхронизма, рассчитанных по показателям преломления. [c.91]

Выражение (105) показьшает, что в веществах, обладающих направлениями синхронизма, роль характеристической дгшны играет /jj, зависящая не от средней дисперсии, как (см. (99)), а от двулучепреломления кристалла [c.93]

Такой способ определения наличия синхронизма и оценки с самого начала казался слишком сложным. Очевидно, например, что для материалов, в которых направления синхронизма отсз гствуют, необходимо сравнивать в образцах, состоящих из частиц вполне определенного размера, чтобы (г//с)обр ( Дс) эталона. [c.93]

Метод, однако, сильно упрощается при исследовании соединений, в которых возможен синхронизм. В этом случае можно пользоваться образцами, состоящими из крупных кристаллов, например кристаллов, средний размер которых превьштет 100 мкм. Поскольку т имеет порядок 10 мкм, в этом случае г т , и не завиотт от размеров зерен. Можно пользоваться также нефракционированными образцами, так как в этом случае основной вклад в дадут кристаллы больших размеров. Следовательно, нужно научиться отвечать на вопрос, есть ли в веществе направления синхронизма, не прибегая к фракционированию кристаллов по размерам. [c.93]

В разд. 2,8 упоминалось большое двулучепреломление молекулярных кристаллов, В разд. 5 будет показано, что практически во всех случаях, когда достаточно тщательно исследовались возможности выполнения условий синхронизма в молекулярных кристаллах, оказывалось, что существуют многочисленные направления, в которых выполняются условия синхронизма, и что чаще всего, по крайней мере для одного направления, < эфф тах Следовательно, не будет большой ошибкой считать, что любой новый молекулярный кристалл, особенно эффективный, обладает направлениями синхронизма, В этом случае, как указывалось выше, можно использовать упрощенный вариант поро1Шсовой методики исследовать генерацию второй гармоники в нефракционированном поликристаллическом образце. Благодаря наличию многочисленных направлений, в которых выполняются условия синхронизма, эффективность преобразования будет определяться суммой квадратов различных компонент dff, т. е, интенсивность излучения второй гармоники даст приблизительную оценку нормы тензора dj/, Mij II (см. 27"). Из рассмотрения соотношения (27") можно сделать вьшод, что при исследовании кристаллов классов 2, т, тпт2 порошковая методика позволяет оценить максимальное значение компонент а при исследовании кристаллов класса 222 нелинейная восприимчивость, оцениваемая с помощью зтой методики, окажется завышенной в несколько раз. Напомним, что все эти рассуждения справедливы, если [c.94]

Кроме того, указанные кристаллы обладают некоторыми особенностями, которые приводят к повьпиению интенсивности преобразования в порошке. Поликристаллические эерна производного кумарина оказались пластинками, ориентирующимися в плоскопараллельной кювете параллельно ее стенкам, т, е. перпендикулярно лучу лазера. Одно иэ направлений синхронизма в кристаллах этого соединения составляет угол 7° с перпендикуляром к пластинке. Следовательно, почти все эерна изучаемого вещества находились в условиях, близких к условиям синхро1 зма, что, естественно, не учитывалось при оценках х. Очевидно, что возникновение подобных условий маловероятно. [c.95]

Большие размеры имеют также элементы из кристаллов, в которых отдельные компоненты тензора Xijk велики, но малы эффективные значения Хэфф в направлениях синхронизма. Характерным примером такого кристалла является ниобат лития. Одна из компонент тензора d, з, на два порядка превышает нелинейную восприимчивость Ы)Р. Однако эффективная нелинейная восприимчивость этого кристалла в направлении синхронизма для удвоения частоты неодимового лазера превышает da 6 (KDP) лишь в несколько раз. [c.149]

Поэтому необходимо, чтобы не только компоненты тензора нелинейной восприимчивости кристалла были большими и существовали направления, в которых выполняются условия синхронизма, но и чтобы в направлениях синхронизма были большими Хэфф [c.149]

В кристалле нет направлений синхронизма для рассматриваемого удвоения частоты. В этом случае двулучепреломление Дл= — Пу. меньше, чем дис-, йерсия - и О), и двулучепреломление не может компенсировать [c.153]

Ось конической поверхности, определяющей направления синхронизма первого типа, совпадает с оптической осью кристалла. Поверхность пересекает плоскость xz, так как и вьшолнится для всех [c.154]

Коническая поверхность, определяющая направления синхронизма второго типа, пересекает плоскости viyz вследствие соотношений < <. [c.154]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...