Генерация второй гармоники при отражении

После двухкаскадного усиления энергия выходных импульсов достигла 20 мДж, что при длительности 350 фс соответствует пиковой мош,-ности 60 ГВт. Корреляционная функция интенсивности, измеренная методом генерации второй гармоники при отражении от поверхности нелиней- Рис. 6.24. Корреляционная функция ин- [c.273]

Значительное продвижение в технике корреляционных измерений фемтосекундных импульсов связано с использованием эффекта генерации второй гармоники при отражении от поверхности нелинейного кристалла [93]. Схема коррелятора представлена на рис. 6.32. Эта методика сохраняет достоинства неколлинеарной схемы генерации второй гармоники пучки излучения на основной и удвоенной частотах разнесены по направлениям, что упрощает регистрацию излучения второй гармоники, так как фоновый сигнал в направлении регистрируемой волны вызван только рассеянием на дефектах поверхности кристалла, и отсутствует пьедестал у измеряемой корреляционной функции. [c.281]

Рис. 6.33. Неколлинеарная схема генерации второй гармоники при отражении от поверхности нелинейного кристалла иллюстрируются ограничения на длительность, связанные с углом схождения пучков

В диагностике как динамики, так и качества восстановления кристаллической структуры при импульсном лазерном отжиге с успехом может применяться нелинейно-оптический метод, основанный на генерации второй гармоники при отражении от поверхности [7]. В случае центросимметричных кристаллов источником возникновения в приповерхностном слое сигнала ВГ является квадрупольная нелинейная восприимчивость [c.231]

Фиг. 9. Схема эксперимента по наблюдению генерации второй гармоники при отражении.

Возникновение волны второй гармоники при отражении от нелинейной среды обусловлено граничными условиями падая на нелинейную среду, волна основной частоты вызывает появление в среде нелинейной поляризации на удвоенной частоте, которая является источником (вынуждающей силой) для генерации волны второй гармоники в нелинейной среде поскольку на границе нелинейной среды тангенциальные компоненты векторов Е и Н должны быть непрерывны, эти два условия требуют присутствия компоненты с удвоенной частотой и в первой среде, т.е. в отраженной волне. В общем случае, когда на границу нелинейной среды падают несколько волн с различными частотами, в отраженном сигнале, помимо волн с различными частотами, будут наблюдаться волны с комбинационными частотами, т.е. волны с частотами, определяемыми спектральными компонентами нелинейной поляризации среды. [c.215]

В заключение отметим, что создание мощных источников света лазеров — привело к принципиально новым выводам также и при исследовании отражения света от металлической поверхности. В 1965 г. группа ученых сообщила о генерации электронами проводимости второй гармоники падающего света при отражении света мощного импульсного лазера от серебряного зеркала. Было установлено, что образование второй гармоники происходит именно на поверхности серебра при отражении света от нее. Таким образом, при распространении мощного потока света на границе раздела диэлектрик—металл может происходить изменение (удвоение) частоты отраженного от металла света, [c.66]

К настоящему времени накоплен большой опыт в использовании нерезонансных нелинейно-оптических процессов, описываемых тензорами квадратичной и кубической нелинейных восприимчивостей, для диагностики поверхности среды. В основном это процессы генерации второй и третьей гармоник и суммарной частоты при отражении. [c.229]

Еще в 1963 г. Дюкуэнг и Бломберген [18] наблюдали процесс генерации второй гармоники при отражении импульсов лазера на неодимовом стекле от поверхности кристалла GaAs. Детальное теоретическое описание этого явления было дано Бломбергеном и Першаном [19]. [c.215]

Для термометрии поверхности (110) кристалла серебра был применен метод резонансной генерации второй гармоники при облучении образца импульсами перестраиваемого лазера на красителе (длительность импульса 2 пс, энергия в импульсе 10 мкДж) под углом 55° в области спектра вблизи 600 нм [4.41]. Эксперимент проводился в высоком вакууме ( 10 ° Topp). В отраженном свете наблюдалось удвоение частоты, причем максимальная интенсивность второй гармоники была достигнута в интервале 315 -Ь 320 нм. При увеличении температуры образца от 94 К до 575 К интенсивность второй гармоники уменьшилась примерно на порядок. Показано, что температурная чувствительность сигнала изменяется с длиной волны возбуждающего света. Поскольку эффективность удвоения частоты мала, сигнал регистрировался в режиме счета фотонов. Для получения одной экспериментальной точки велось накопление сигнала за 200-ь500 импульсов. Существенным достоинством данного метода является то, что толщина слоя, в котором формируется отраженная волна на удвоенной частоте, составляет несколько атомных слоев, что гораздо меньше толщины слоя, в котором происходит формирование отраженной волны в случае линейного отражения (>10 нм). [c.107]

При взаимодействии лазерного пучка с поверхностью происходит генерация гармоник, которые можно наблюдать в отраженном свете. Интенсивность второй гармоники зависит от кристаллической структуры поверхности, что было показано для таких материалов, как алюминий, медь, серебро, никель, кремний (ссылки в [2.38]). Интенсивность второй гармоники пропорциональна квадрату мощности лазерного пучка, причем коэффициент пропорциональности увеличивается в 80 раз при переходе от гладкой поверхности к шероховатой [2.39]. Влияние шероховатости на интенсивность рассеяния связано с локальным усилением электрического поля на микроостриях. Для диагностики поверхности методом генерации второй гармоники применяют обычно лазер на алюмо-иттриевом гранате, легированном неодимом, с длинами волн 1,064 или 0,532 мкм, энергией в импульсе порядка 300 мДж и длительностью импульса ри 10 не. [c.57]

Когда среда поглощает и излучение основной частоты и гармонику, генерация второй гармоники возможна только при отражении. Этот эффект впервые наблюдался Дюкуэнгом [7]. Факторы, определяющие направление отраженных лучей гармоники, уже обсуждались в гл. 4, 1. Поляризация излучения второй гармоники, [c.196]

Эти условия вьшолняются, в частности, для любой пары мод с m2 = 2т,, 2 = 2/11. Соответственно этому в волноводе с жесткими стенками ока-зьшаются резонансными все высшие гармоники сигнала, что приводит к образованию разрьша. В волноводе со свободными стенками дпя таких кратных мод справедливы соотношения ортогональности, так что взаимодействия не происходит. Однако (в отличие от двумерного случая) здесь есть и другие возможности. Так, условие (2.10) выполняется, если mi =Wi = 1, m2 = 1, И2 = 3, а размеры волновода удовлетворяют условию di/di = 5/3. При этом изменение фазы при отражении от границ тоже компенсируется разницей в числе отражений, а ортогональность для нелинейной силы не имеет места. Таким образом, возможна резонансная перекачка энергии вверх на избранные частоты без образования разрьшов (третья гармоника уже не синхронна с первой). Заметим, что здесь возможна генерация некоторых высших мод на второй гармонике (в рассматриваемом случае это, скажем, мода с m2 = 2, И2 = 6). [c.154]

Факт генерации гармоник в граничном слое толщиной порядка X, даже в том случае, когда основная волна полностью отражается, наводит иа мысль о новой схеме генератора оптических гармоник, показанной на фиг. 8. Основная волна с частотой со распространяется в плотной линейной среде (например, жидкости) между двумя стенками из нелинейного диэлектрика. При этом имеет место многок ратное полное внутреннее отражение. При каждом отражении генерируется вторая гармоника. Расстояние между нелинейными стенками и дисперсия линейной среды могут быть выбраны таким образом, что при каждом отражении вторая гармоника генерировалась с фазой, необходимой для нарастания интенсивности гармоники. Фазовые сдвиги, возникающие при полном отражении основной и второй гармоник, могут быть вычислены с помощью метода, изложенного в 5. Проблема согласования фазовых скоростей теперь переносится на линейную изотропную среду. Если расстояние [c.378]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...