Нелинейности показатель

Физика самовоздействий нелинейность показателя преломления преобразование амплитудной модуляции в фазовую [c.67]

В среде с нелинейным показателем преломления мощная световая волна сама определяет величину и закон дисперсии фазовой скорости у((о, /) = /Re ( О, I) и коэффициента поглощения б(о), 1)= <а/с)Х X Im ге (о), /) среды, в которой она распространяется,—происходит само-воздействие света. [c.67]

Физические причины нелинейности показателя преломления разнообразны (см., например, [1]). Существенными оказываются ангармонизм электронного и колебательного откликов атомов и молекул, изменения поляризуемости за счет ориентации анизотропных молекул в световом поле, изменения плотности среды, обусловленные электрострикцией и нагревом. [c.68]

К нелинейности показателя преломления приводит спектральная компонента нелинейной поляризации, имеющая частоту (о воздействующего поля, [c.68]

Картина дисперсионных самовоздействий волновых пакетов преобразование амплитудной модуляции в фазовую. В среде с нелинейным показателем преломления форма и спектр волнового пакета испытывают сильные изменения, носящие при определенных условиях характер неустойчивостей. Первым этапом в цепочке возникающих здесь разнообразных нелинейных волновых явлений является эффект фазовой самомодуляции. Особенно просто он выглядит в условиях, когда нелинейный отклик можно считать квазистатическим (3). Рассмотрим волновой пакет вида (5), распространяющийся вдоль оси г. В среде с показателем преломления (9) полный фазовый набег волны [c.71]

Временные и пространственные самовоздействия аналогии и различия. Физика самовоздействия волнового пакета проиллюстрирована на рис. 2.2, на котором качественно показано, как изменяются фаза импульса, его форма и частотный спектр s((o) по мере распространения в нелинейной диспергирующей среде с пС>0 при 2<0. Много общего с рассмотренным процессом имеет самовоздействие волнового пучка. Начальный этап самовоздействия пучка, как и волнового пакета, связан с фазовой самомодуляцией. Однако теперь это пространственная самомодуляция, при которой неоднородное распределение интенсивности за счет нелинейности показателя преломления деформирует волновой фронт. В среде с пС>0 при мощности пучка, превышающей так называемую критическую наведенная пространственная самомодуляция приводит к сжатию пучка с колоколообразным распределением интенсивности — возникает эффект самофокусировки [1]. [c.71]

Механизм стабилизации солитона можно проиллюстрировать и на спектральном языке. Дисперсия приводит к появлению у спектральных компонент на частоте й=со—соо линейного по пройденному расстоянию фазового набега, пропорционального Нелинейность показателя преломления компенсирует разбаланс фаз различных спектральных компонент импульса. [c.198]

Частотная модуляция, возникающая вследствие нелинейности показателя преломления растворителя, в процессе усиления и нестационарного насыщения поглотителя, при отражении от зеркал и т. п., может быть использована для уменьшения длительности генерируемых импульсов. С этой целью в резонатор лазера вводится диспергирующий элемент, например, призменный компрессор (рис. 6.66) [c.247]

На современном уровне развития методов математического описания лазеров и, в особенности, процессов в активной среде можно выделить ряд типовых задач, для которых формулируются основные рекомендации по их решению с использованием типовых схем вычислений. В случае более сложных задач, возникает множество новых особенностей, связанных с выбором расчетной схемы, необходимых величин, шага вычислений, нормирующих коэффициентов, проверкой сходимости, аппроксимации и устойчивости решений. К числу задач, допускающих использование стандартизованных методов, алгоритмов и программ, можно отнести 1) генерацию или усиление стационарного или импульсного излучения в возбужденной двухуровневой активной среде в приближении плоской волны 2) приближенный расчет энергетических характеристик генерации, основанный на использовании вероятностного метода с упрощающими приближениями 3) расчет эффективности получения гармоник и суммирования частот с принятием распространенных для этого случая упрощений, в частности таких, как приближение заданного поля 4) расчет характеристик излучения, распространяющегося в световодах, в частности, с учетом нелинейности показателя преломления их материала. [c.37]

Анализ влияния нелинейности показателя преломления будет изложен дальше. Здесь же мы ограничимся анализом только нелинейных режимов усиления без учета влияния других нелинейных явлений. Для этого в системе уравнений (4.15)—(4.17) достаточно положить fig = 0. [c.186]

Наиболее важной и сложной задачей является исследование возникновения самофокусировки усиливаемого излучения в активной среде. Как показал проведенный анализ, простейшая система уравнений, описывающая только самофокусировку в нелинейной усиливающей среде без учета дифракции и насыщения нелинейности показателя преломления, оказывается некорректной с математической точки зрения. [c.212]

Нетепловые механизмы нелинейности показателя преломления атмосферы [c.13]

Скорость отклика определяется скоростью распространения акустической волны s через поперечное сечение пучка. Время установления стационарного значения нелинейности показателя преломления /s = o/ s. [c.14]

В чем состоят основные причины возникновения нелинейности показателя преломления [c.339]

При высоких интенсивностях излучения существенную роль начинает играть нелинейность показателя преломления активной среды [c.50]

Разного сорта эффекты, обусловленные нелинейностью показателя преломления стекла, начинают обычно сказываться при интенсивностях 10 Вт/см . Среди этих эффектов наиболее существенным для нас является эффект самофокусировки, основные особенности которого и влияние его на характеристики излучения рассмотрены в гл. 5 и 6. Здесь лишь отметим, что следствием самофокусировки могут быть изменения пространственных, временных и спектральных характеристик излучения, а также разрушения среды. [c.50]

Столь же медленной является скорость теплового изменения нелинейного показателя преломления, однако роль теплового механизма нелинейности может быть вполне заметной при работе лазера в режиме длинных импульсов. [c.50]

Таблица 1.11. Нелинейные показатели преломления лазерных стекол

Имеется много других, хотя и более инерционных, механизмов, приводянщх к существенно более сильной нелинейности показателя преломления. К ним относятся резонансные нелинейности в полупроводниках (экситонные резонансы в двумерных структурах), фото рефр активный эффект в неорганич. кристаллах, ориентация анизотропных молекул в световом поле и оптич. нагрев среды. Диапазон значений нелинейного параметра превышает десять порядков (рис. 3), Несмотря на существ, различие физ. механизмов нелинейности, многочисл. данные неплохо укладываются на прямые % Тнл возрастание величины сопровождается увеличением инерционности отклика. [c.296]

В среде с кубичной нелинейностью наиб, интерес представляют эффекты самовоздействия световых пакетов и пучков, обусловленные четырёхволновыми взаимодействиями раал. компонент их частотного и угл. спектров. Разнообразие механизмов нелинейности показателя преломления и возможность эфф. управления пространственными масштабами продольных и поперечных Li взаимодействий (варьируя пшрину спектра, интенсивность светового поля, удаётся, в отличие от квадратичных сред, изменять соотношение между нелинейностью и дисперсией) позволяют реализовать в кубичной среде разнообразнейшие эффекты нелинейной волновой динамики. В основе их лежит сравнительно небольшое число фундаментальных нелинейных эффектов. Анализ их проводят в терминах преобразования пространственяо-вре.менных огибающих при физ. интерпретации используют и спектральные представления. [c.301]

Самомодуляция, самосжатве и самофокусировка. В среде с вещественным нелинейным показателем преломления волновые пакеты и пучки испытывают фазовую самомодуляцию, к-рая за счёт дисперсии н рефракции сильно изменяет форму временной или пространственной модуляции огибающей. Для волнового пакета вида [c.301]

Измерения нелинейного показателя преломления в кварцевых световодах [25] дают величину около 1,110 ед. СГСЭ или 2,3-10 м В ед. МКС. В более привычных единицах 2 = = 3,2-10 см Вт. Эта величина в кварце по сравнению с другими нелинейными средами по крайней мере на 2 порядка величины меньше. Точно так же и измерения коэффициентов ВКР- и ВРМБ-усилений показывают, что их значения по порядку величины на 2 или более порядка меньше, чем в других обычных нелинейных средах [43]. Несмотря на малые величины нелинейных коэффициентов в кварцевом стекле, нелинейные эффекты могут наблюдаться при относительно низких мощностях. Это возможно благодаря двум важным характеристикам одномодового волоконного световода-малому размеру моды ( - 2-4 мкм) и чрезвычайно низким потерям (< 1 дБ/км). Характерный параметр эффективности нелинейного [c.26]

Используя выражение z = п + iallk Y и уравнения (2.3.8), (2.3.11) и (2.3.12), получаем нелинейный показатель преломления [c.43]

Обусловленные нелинейностью показателя преломления эффекты самовоз-действия универсальны — они проявляются при распространении мощного лазерного излучения в газах, жидкостях и твердых телах. Интенсивное изучение различных аспектов самовоздействий световых пучков и импульсов, стимулированное открытием самофокусировки света, было начато в середине 60-х годов. Несомненно, физика самовоздействий и по сей день один из наиболее бурно прогрессирующих разделов нелинейной оптики. Именно при исследовании самовоздействий нелинейная оптика столкнулась с проявлением сильных нелинейных эффектов — временной и пространственной бистабильностью, генерацией структур, оптической турбулентностью — генерацией световых полей, не имеющих даже отдаленных аналогов в линейной оптике. [c.67]

Здесь (к, 2, ts) — трехвременная функция нелинейного отклика. Аналогичными (4) соотношениями описываются и члены более высокого порядка по полю в разложении неквазистатической, существенно нестационарной нелинейной поляризации. В них фигурируют функции отклика более высокого порядка, например (ii, h, ts, 4) и т. д. Чтобы установить связь между (2)—(4) и нелинейным показателем преломления (1), рассмотрим кубичный по полю нелинейный отклик в квазимонохроматическом световом поле [c.68]

Здесь, как и ранее, интенсивность усиливаемого излучения характеризуется числом фотонов, пролетающих в единицу времени через единичную плрщадку, расположенную перпендикулярно направлению распространения х излучения- S — добавка к эйконалу плоской волны, которую в дальнейшем для краткости будем просто называть эйконалом. Особую роль в системе уравнений (4.15)—(4.17) играет коэффициент Sg, определяемый коэффициентом нелинейного показателя преломления [c.186]

Во многих экспериментальных ситуациях, как, например, при распространении импульса по оптическому волокну, необходимо одновременно учитывать дисперсию групповой скорости и нелинейность показателя преломления (см. [8.37]). Хотя в оптических волокнах фронт волны не является плоским, все же в одномодовых, волокнах можно для описания распространения импульса воспользоваться следующим уравнением [c.308]

Существует связь нелинейного показателя преломления с феноменологическими материальными характеристиками стекла. Предполагая, что нелипеЙ1юсть стекла обусловлена только электронной поляризуемостью, можно получить приближенное соотношение, связывающее значение для длины волны 587,6 нм с оптическими характеристиками стекла — относительной дисперсией (числом Аббе) и [109, 261 [c.51]

V,—скорость гиперзвука, — сдвиг частоты, AV(.п—ширина линии споптаппого рассеяния по полувысоте, Tг l/(лДv п) — время релаксации гиперзвука, г—инкремент, Пц — нелинейный показатель преломления, Рг—давление газа в атм, В газах вдали от области фазового перехода д сХ Р , ТуСХХ Р —длина волны). [c.161]

Как уже отмечалось, в ряде случаев изолятор-затвор должен обладать еще и свойством невзаимности, т. е. его характеристики при прямом и обратном проходах должны различаться. Наибольшее распространение в качестве таких элементов получили ячейки Фарадея, в которых используются магнитооптические стекла с большой постоянной Верде мин/(см-Э)). Сегодня затворы Фарадея имеют весьма внушительные световые апертуры. Так, например, наибольшая ячейка в лазерной системе Нова имеет световую апертуру 30 см при толщине стекла 2 см. Однако использование этих затворов имеет и свои недостатки, главный из которых — высокое энергопотребление. Так в системе Нова на питание ячеек Фарадея тратится около 10 % общей энергии. Кроме того, большой нелинейный показатель преломления, присущий магнитооптическим стеклам с высокой постоянной Верде, стимулирует развитие самофокусировки. [c.263]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...