Самоканализация

Рд = Рпред- Полное внутреннее отражение, возникшее за счет нелинейной рефракции, в этом случае полностью подавляет (компенсирует) дифракционное расплывание пучка — распространение пучка внутри среды не приводит к какому-либо изменению размера и формы пучка, другими словами, пучок для себя как бы создает своеобразный волновод, внутри которого и распространяется без расходимости. Этот режим называется режимом самоканализации светового пучка [c.399]

Легко показать, что режим самоканализации наступает лишь при мощностях пучка, больших так называемой пороговой мощности W nop. зависящей от длины волны и от степени нелинейности от . ) среды. Перепишем выражение (18.14) в виде [c.399]

Согласно условию режима самоканализации, Р ред = Рд, следовательно, [c.399]

Нелинейные В. у. позволяют описать взаимодействие волн (в т. ч. и квазимонохроматических), возникновение и эволюцию ударных волн и солитонов, самофокусировку и самоканализацию и т. д. [c.313]

Самоканализация 735 Самофокусировка 734 Сателлиты 615 [c.749]

Наличие таких нелинейных поправок к диэлектрической проницаемости приводит к существенному изменению характера взаимодействия и распространения интенсивных волн в нелинейной среде. При больших интенсивностях света условия согласования фазовых скоростей начинают зависеть от интенсивности это обстоятельство может влиять на характер параметрических взаимодействий (см, [72 ]). Однако наибольший интерес здесь представляет возможность появления эффектов самофокусировки и самоканализации мощных световых пучков [73 —75 ]. В среде с показателем преломления, возрастающим с ростом интенсивности света, диаметр фокусного пятна уменьшается, а при определенных условиях возможна и самоканализация пучка. Различные аспекты этой проблемы проанализированы в [73 —75 ], Заметим также, что зависимость показателя преломления от интенсивности световой волны может быть связана не только с нелинейной поляризацией, но и с электрострикцией, рассмотренной в гл. 4 этой книги в связи с вынужденным рассеянием Мандельштама — Бриллюэна, — Прим. ред. [c.231]

Из полученного значения < п> > пп сразу следует возможность самофокусировки лазерного излучения, предсказанной Г. Г. Аска-рьяном в 1962 г. и вскоре обнаруженной в эксперименте. Действительно, равенство (4.52) показывает, что если через какую-либо среду (твердое тело или жидкость с определенными свойствами ) проходит интенсивный пучок света, то он делает эту среду неоднородной — в ней как бы образуется некий канал, в котором показатель преломления больше, чем в других ее частях. Тогда для лучей, распространяющихся в этом канале под углом, большим предельного, наступает полное внутреннее отражение от оптически менее плотной среды ( см. 2.4) и наблюдается своеобразная фокусировка излучения. Наиболее интересен случай, когда подбором входной диафрагмы для данного вещества удается установить такой диаметр канала 2а, что дифракционное уширение >L/(2a) (см. 6.2) компенсирует указанный эффект и в среде образуется своеобразный оптический волновод, по которому свет распространяется без расходимости. Такой режим называют самоканализацией (самозахватом) светового пучка (рис. 4.21). Весьма эффектны такие опыты при использовании мощных импульсных лазеров, излучение которых образует в стекле тонкие светящиеся нити. Однако в газообразных средах самофокусировка не имеет места, что существенно ограничивает возможность использования этого интересного явления. [c.169]

Если 0диф>0о, часть дифрагированных лучей выходит из цилиндрического пучка света, т. е. пучок расширяется. При 0диф<0о все дифрагированные лучи испытывают полное отражение от боковой поверхности цилиндрического пучка. Так как в реальных условиях ограниченный по фронту световой пучок всегда имеет большую интенсивность на оси, то показатель преломления согласно (36.20) также будет иметь большую величину на оси пучка и убывать к его периферии. Вследствие этого лучи в пучке будут искривляться, пучок начнет сжиматься и может превратиться в узкий световой канал, т. е. произойдет самофокусировка пучка (рис. 36.5, б). Далее световой пучок распространяется внутри этого канала, обеспечивая сам себе своеобразный оптический волновод. Такой режим распространения светового пучка называется самоканализацией. В этом случае 0диф 0о, т. е. дифракционные явления полностью подавляются. [c.310]

Общая картина разрушения хрупких тел представляется следующей Если луч сфокусирован на передней поверхности образца, то с увеличением плотности мощности разрушение (кратер глубиной порядка 10 см) появляется впервые на передней поверхности (самофокусировка и самоканализация луча происходят еще раньше) в дальнейшем с увеличением плотности мощности появляется кратер порядка 10" — 10 см на выходной поверхности образца. Затем следы разрушения появляются внутри образца (их порог разрушения выше, чем у первичного поверхностного разрушения). Вдоль волновода, обра-зованногр лучом, образуется нитевидная каверна, на которую нанизана система пузырьков и дискообразных трещин. При дальнейшем увеличении энергии импульса толщина нити слегка возрастает, а число и размер дисков растут значительно быстрее. В некоторых случаях нитевидных следов разрушения не образуется, а разрушение возникает только в области фокуса. [c.517]

Дисперсионные самовоздействия и неустойчивости. Указанное различие проявляется в следующем. При определенных условиях самовоздействия импульсов и пучков возможны режимы нелинейного распространения без изменения их параметров для импульсов — соли-тонный режим, а для пучков — режим самоканализации (самозахваты-вания). Однако солитон является стационарной устойчивой волной [c.72]

Частотное преобразование охватывает группу нелинейных явлений, связанных с генерацией гармоник, смешением частот, вынужденных рассеяний. При амплитудном преобразовании изменяется характер ослабления света в среде, что соответствует эффектам нелинейного поглощения и просветления, самоиндуцированной прозрачности. Пространственному преобразованию отвечают эффекты самофокусировки, самодефокусировки, самоканализации, когда в процессе нелинейного взаимодействия происходит изменение диаграммы направленности и яркости пучка. Наконец, временные преобразования связаны с изменением структуры лазерного импульса. Нелинейные эффекты, в которых происходит самодефо-кусировка, самофокусировка, самоканализация, компрессия и декомпрессия импульса, образование солитонов, называют эффектами самовоздействия [9]. В реализации этих эффектов частота излучения практически не изменяется. [c.8]

В промежуточном случае, когда йдиф яй йо, пучок 0удет проходить через нелинейную среду практически без изменения поперечных размеров. Он создает для себя как бы волновод, в котором и распространяется без рассеяния в стороны. Такой режим распространения называется самоканализацией светового пучка. Таким образом, самоканализация имеет место при условии Оо д ф. Подставив сюда значения углов до и 0 д ф, а также выражение амплитуды А через мощность пучка [c.735]

Однако, пожалуй, одной из наиболее интересных задач современной нелинейной оптики, в которой принципиальную роль играет конечное сечение светового пучка, является задача о самофокусировке и самоканализации интенсивного светового пучка. В среде, показатель преломления которой зависит от интенсивности световой волны [появление такой зависимости, как нетрудно видеть, связано с членами при (5)], показатель преломления внутри пучка может превышать показатель преломления вне пучка и, следовательно, лучи будут стремиться собраться к оси пучка [47]. Последнее должно, очевидно, приводить (при фокусировке в нелинейной среде) к изменению фокусного расстояния линзы и к изменению (как нетрудно показать, уменьшению) размеров фокальной области (эти явления могут быть названы самофокусировкой), а при определенных условиях к режиму волноводного распространения пучка (само-канализация). Эффекты самофокусировки и самокана-лизации можно проанализировать в том же квазиопти-ческом приближении, используя которое мы получили ураянения (17) и (18). Рассматривая среду, для которой показатель преломления п = По + А , я подставляя (16) в соответствующее волновое уравнение, получаем [c.25]

ХОТЯ режим самоканализации в экспериментальных ус-ло виях получить трудно (для этого необходим специальный подбор краевых условий), эффект самовоздействия обязательно следует учитывать нри анализе экспериментов по нелинейной оптике, проводимых в фокусированных (а иногда и нефокусированных) пучках. Эффект уменьшения величины фокальной области, особенно для сферических линз, может быть значительным (соответствующую библиографию см. в гл. 5). [c.26]

Рассмотрим, например, среду, показатель преломления которой зависит от интенсивности волны, п — п ( 1 ). В такой среде плоская волна бежит с фазовой скоростью, определяемой амплитудой поля V = V ( Р). Если теперь на такую среду падает ограниченный волновой пучок, то эффект самовоздействия приобретает принципиально новые черты. Под действием амплитудно-модули-рованной волны нелинейная среда становится неоднородной показатель преломления в области, занимаемой пучком, изменяется на нелинейную добавку по сравнению с областью вне пучка. Причем в отличие от линейных сред, в которых неоднородности, определяются внешними условиями и являются известными функциями координат и времени, неоднородности, наведенные в нелинейных средах, зависят от профиля интенсивности волны и ее мощности. Вследствие наведенных неоднородностей траектории лучей в нелинейной среде в общем случае искривляются — возникает явление нелинейной рефракции. Нелинейная рефракция может приводить к целому ряду явлений самофокусировке, самоканализации, дефокусировке и самоотклонению волновых пучков самокомпрессии и декомпрессии импульсов, образованию солитонов. [c.279]

О самофокусировке и самоканализации интенсивных световых пучков в нелинейной среде, ЖЭТФ, 50 (1966), 1537—1549. [c.592]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...