Длина взаимодействия эффективна

Длина взаимодействия эффективная [c.256]

Локальные и накапливающиеся нелинейные эффекты. В протяжённой среде, характерный размер к-рой существенно превышает длину волны, эффективность нелинейного взаимодействия определяется величиной локального нелинейного отклика (величиной в квадратичной среде и — в кубичной) и усло- [c.297]

Если длина взаимодействия L двух пучков удовлетворяет условию kL - -к/1, то вся мощность падающего пучка передается дифрагированному пучку. Поскольку это явление имеет многочисленные применения в науке и технике, стоит остановиться на оценке эффективности такой дифракционной передачи энергии для известных акустических сред и практически достижимых уровней мощности звука. [c.367]

Если вещество представляет собой фотоупругую среду, то поле напряжений, индуцированное поверхностной акустической волной, приводит к периодическому изменению показателя преломления. Это периодическое изменение диэлектрической проницаемости действует как поверхностная решетка и также приводит к дифракции света. Однако в этом случае эффективная длина взаимодействия оказывается порядка длины звуковой волны Л и наблюдаемые эффекты малы [5, 6] по сравнению с эффектами, возникающими при волнообразном возмущении поверхности. [c.384]

Относительная полоса модуляции обратно пропорциональна длине взаимодействия L. Следовательно, в случае коллинеарной акусто-оптической модуляции трудно получить одновременно высокую эффективность и большую полосу модуляции. [c.410]

Из (10.3.8) и (10.3.9) мы видим, что ширина полосы пропускания обычно пропорциональна длине взаимодействия L. На рис. 10.11 построены зависимости пропускания фильтра Т (или эффективно- [c.421]

В частности, для расчета критической пиковой мощности импульса накачки можно использовать (8.1.15), если взять из (8.3.14). Это изменение естественно, поскольку эффективная длина взаимодействия Между импульсами накачки и ВКР определяется длиной группового разбегания ВКР прекращается, когда ди.. импульса разбегаются [c.237]

Влияние групповой расстройки на эффективность ГВГ зависит, очевидно, от соотношения между длиной взаимодействия и длиной группового запаздывания [c.114]

M- и 0,05 см-> соответственно, эффективность генерации второй гармоники уменьшается на 5%, а при длине взаимодействия 5 см — уже на 23%. [c.239]

Другая схема фазовой коррекции заключается в использовании многократного отражения одного из лучей света в резонаторе с высокой добротностью Q. Пусть, например, вторая гармоника отражается, пройдя путь с1 = я Ак)- равный расстоянию между пластинами интерферометра Фабри — Перо. После того как вторая гармоника вернется назад к передней пластине и снова отразится от нее, она опять окажется в фазе сама с собой и с падающей бегущей волной основной частоты. Эффективная длина взаимодействия и к, п. д. преобразования возрастают в Q раз. Если резонатор одновременно настроен на основную частоту и частоту второй гармоники, то его максимальная длина равна с = = зтС (Ай) . Когда многократное отражение испытывают обе волны, размер резонатора уменьшается, но выигрыша в максимально достижимой величине коэффициента преобразования не получается. Ясно, что очень сильное увеличение коэффициента преобразования могло бы привести к почти полному превращению излучения основной частоты во вторую гармонику. Однако максимально достигнутая до настоящего времени величина коэффициента преобразования, судя по опубликованным сообщениям, равна 10 . [c.323]

Схема установки, применяемой для этой цели, изображена на фиг. 4.2. В качестве источника основного излучения используется гелий-неоновый лазер (длина волны генерации 1,15 или 1,08 мкм) или лазер на АИГ (алюмо-иттриевый гранат), работающий на длине волны 1,06 мкм. Самописец регистрирует величину сигнала второй гармоники, в то время как температура кристалла проходит через значение, соответствующее температуре синхронизма. С тем же успехом в этой установке может использоваться и угловая перестройка. Для совершенного кристалла кривая зависимости мощности ВГ от температуры по существу совпадает с функцией [(sin x)/x]2 [см. выражение (2.44) и фиг. 3.2]. Если же различные области кристалла имеют разную температуру синхронизма вследствие изменений состава кристалла, то центральный максимум этой кривой уширится и уменьшится по величине, а ближайшие боковые максимумы будут искажены. При удалении от центрального максимума искажения будут все меньше и меньше, поскольку фазовая расстройка увеличивается и, следовательно, эффективная длина взаимодействия уменьшается, а на малой длине неоднородности показателя преломления пренебрежимо малы. [c.103]

Это соотношение определяет теоретическую температурную ширину синхронизма для совершенного кристалла. Экспериментально измеряемая ширина синхронизма связывается с эффективной длиной взаимодействия /эфф соотношением, которое служит определением величины /эфф [c.104]

Введенная таким образом величина /эфф является мерой активной длины нелинейного кристалла, т. е. длины, на которой сохраняется согласование фаз. Если /эфф равна длине исследуемого кристалла, то, значит, этот кристалл весьма хорошего качества. Заметим, что теоретическая величина произведения ( ДГ) является константой для данного материала и взаимодействия (набора частот), но эта константа различна для разных материалов. Она также отличается и для различных наборов частот, взаимодействующих в одном и том же материале. Аналогичные результаты можно получить и для случая угловой перестройки, при этом используются угловые, а не температурные производные показателей преломления. В этом случае точно так же вводится понятие эффективной длины взаимодействия, характеризующей качество нелинейного кристалла. [c.104]

Эффективность, представляющая собой долю дифрагированного света, возрастает с увеличением длины взаимодействия. Поэтому использование брэгговского режима дифракции в модуляторах ведёт к повышению их эффективности. Оптимальный ре- [c.35]

Эффективности имеющихся фильтров составляют 50—100% при интенсивности звука /ак 1 Вт/см и длинах взаимодействия — нескольких см (до 10 см). Диапазон оптич. перестройки определяется шириной полосы акустич. частот, возбуждаемых преобразователем, и частотной зависимостью поглощения УЗ. Как правило, он достаточен для перекрытия всего оптич. диапазона. [c.36]

Длина пробега частицы зависит от заряда, массы, начальной энергии и среды, в которой происходит движение. Длина пробега увеличивается с возрастанием начальной энергии частицы и уменьшением плотности среды. При одинаковой начальной энергии тяжелые частицы обладают меньшими скоростями, чем легкие. Медленно движущиеся частицы взаимодействуют с атомами более эффективно и быстрее растрачивают имеющийся у них запас энергии. [c.324]

Очень ценным свойством пузырьковой камеры является возможность использовать в качестве рабочего вещества жидкости с самыми разнообразными свойствами, например пропан, фреон, ксенон, водород, гелий. Это позволяет изучать те или иные явления наиболее эффективно. Так, водородная пузырьковая камера очень удобна для изучения взаимодействия частиц с протонами. Для этой же цели (хотя и с меньшими удобствами) может быть использована более простая в эксплуатации пропановая камера. Гелиевая камера используется для изучения взаимодействия частиц с ядрами гелия, которые очень удобны для анализа, так как у аНе как обычный, так и изотопический спин равны нулю ксеноновая (благодаря малой радиационной длине ксенона) —для изучения электромагнитных процессов (например, распада я°-мезона на два у Кванта с последующей конверсией их в электрон-позитронные пары). [c.165]

При выполнении условия волнового синхронизма (36.10), т. е. когда п(ы) =п (2(о), когерентная длина 2хо обращается в бесконечность. В этом случае переход энергии от исходной волны к ее второй гармонике особенно интенсивен. Обе волны распространяются с одинаковыми фазовыми скоростями и поэтому фазовое соотношение между ними сохраняется постоянным все время при их распространении. С этим, как и при всяком резонансе, связана эффективность обмена энергией между взаимодействующими волнами. Из (36.11) при р О получим [c.303]

Рассеяние на границах является единственным процессом, для которого абсолютная величина среднего свободного пробега фонона может быть оценена с приемлемой точностью поэтому были проделаны вычисления эффективного среднего свободного пробега. Казимир [11] рассчитал теплопроводность бесконечно длинного цилиндра в предположении, что внутри кристалла нет процессов взаимодействия и тепловое равновесие достигается лишь на границах, где фононы поглощаются и затем снова изотропно испускаются. Число фононов в данном направлении во внутренней точке определяется температурой точки их испускания. Это распределение, проинтегрированное по всем направлениям, дает плотность теплового потока. Интегрирование но всему поперечному сечению характеризует суммарный тепловой поток. В конечном счете теплопроводность оказывается равной [c.247]

Хотя стеклянные волоконные С. первоначально разрабатывались в качестве линейной передающей среды для систем оптич. связи, оказалось, что они являются перспективным нелинейным материалом. Оптическая нелинейность в стеклянных волоконных С. возникает в результате зависимости показателя преломления п от интенсивности лазерного излучения I п = п + п 1, где пд — линейная часть показателя преломления при произвольно низких значениях интенсивности, не зависящая от интенсивности пЧ — нелинейная добавка, п. — коэф., величина к-рого для кварцевого стекла равна 3,2.10 см Вт. Малая величина п для кварцевого стекла показывает, что оно не является хорошим нелинейным материалом. Однако, когда стекло используется в виде волоконного С,, нелинейность может иметь большой аффект, что связано с малым сечением сердцевины одномодового волоконного С. 10 см . Это означает, что при введении в С. лазерного излучения мощностью 1 Вт интенсивность / 1 МВт/см , Такая высокая интенсивность сохраняется на больших длинах С. вследствие его низких ои-тич. потерь, обеспечивая длину взаимодействия высоко интенсивного излучения с веществом вплоть до неск. км. В результате в стеклянных волоконных С. эффективно протекают разнообразные нелинейные процессы при пороговых мощностях 1 — 10 мВт. [c.462]

В данном разделе мы исследуем вопрос о том, к чему приводит включение электрооптического кристалла в резонатор Фабри — Перо. Поскольку в оптическом резонаторе свет отражается многократно, эффективная длина взаимодействия светового пучка в элек-трооптическом кристалле сильно возрастает. Это существенно увеличивает глубину модуляции как в фазовых, так и в амплитудных модуляторах. Рассмотрим теперь эти устройства более подробно. [c.310]

Сравнивая этот результат с (10.1.8), получаем, что двулучепрелом-ляющие акустооптические модуляторы в случае неколлинеарной конфигурации взаимодействия не дают увеличения полосы модуляции. Однако требование, накладываемое на угловую расходимость акустического пучка (8ф 8в), в этом случае выполнить легче, что позволяет увеличить длину взаимодействия без уменьшения полосы модуляции и приводит к более высокой эффективности дифракции Г]. Приведенная на рис. 10.3, а конфигурация взаимодействия часто используется при создании акустооптических дефлекторов пучка, в которых звуковой волновой вектор тангенциален поверхности нормалей дифрагированной моды (см. разд. 10.2). [c.408]

Следует отметить, что, поскольку к прямо пропорциональна напряжению V, для полного преобразования приложенное напряжение должно быть тем меньше, чем больще длина взаимодействия L. На рис. 11.18, йг показана измеренная эффективность преобразования ТЕ <- ТМ как функция от приложенного напряжения V при согласованной связи в волноводном канале с Ti-диффузией длиной L = = 6 мм, а на рис. 11.18, б представлена зависимость преобразования мод от длины волны [4, 5]. [c.492]

Направленная связь между двумя различными волноводами может быть сделана частотно-избирательной и весьма эффективной при условии, что достигнута синхронизация фаз с помощью периодичег ского пространственного возмущения показателя преломления. При этом в зависимости от периода решетки могут быть реализованы как попутная, так и встречная связи. Согласно условию (11.8.30), для попутной связи на длине волны требуется решетка с периодом Л = / п — л ), в то время как для встречной связи на такой же длине волны период решетки должен быть равен Л = /(п + -I- где /7 , п,, — эффективные показатели преломления для мод волноводов а и Ь соответственно. Поскольку относительная ширина полосы сильной связи порядка 1/N (т. е. ЛХ/А = 1/N), где N — число периодов, очевидно, что ответвитель на встречной связи обладает большей частотной избирательностью (т. е. узкой шириной полосы) на меньшей длине взаимодействия. Однако такой ответвитель труднее изготовить, так как для этого нужно иметь решетки с очень небольшим периодом. На рис. 11.26 показан схематически ответвитель на встречной связи для применения в волоконно-оптических линиях связи. Для подробного ознакомления со спектральными характеристиками и конструкциями направленных ответвителей на решетках мы отсылаем интересующегося читателя к работам [20, 21]. [c.510]

В приближении заданного поля, когда pi и ф1 можно считать неизменными на всей длине взаимодействия (преобразование энергии основной-волны в волну второй гармоники (ВГ) мало), p2(il, z)=yzplo ]). При этом происходит укорочение импульса гармоники. Для гауссовскога импульса основного излучения Pio(il)=Po ехр(— V2t ) длительность импульса ВГ T2=Ti/(/ 2. С ростом эффективности преобразования дли- [c.113]

При больших значениях несущих частот, порядка 100 МГц и 6o.iee, п ПВМС легко реализуется условие дифракции Брэгга где / — толщина модулятора в направлении распространения света,- при выполнении обратного условия имеет место дифракция Рамана — Ната. По сравнению с ней брэгговская дифракция обеспечивает более широкую допустимую полосу рабочих частот Д/ и более высокую эффективность преобразования исходного электрического сигна.ш в световой. Эта эффективность возрастает с увеличением длины взаимодействия I оптической и [c.116]

Ряд теоретических вопросов, связанных с эффектом вынужденного рассеяния Мандельштама — Бриллюэна, был рассмотрен Таунсом и др. [12]. Экспериментально рассеяние в кварце и сапфире наблюдали Чао, Таунс и Стойчев [12]. Схема их эксперимента представлена на фиг. 15. При комнатной температуре пороговая мощность лазера, соответствующая появлению вынужденного рассеяния, оказывается весьма высокой пороговые плотности потока мощности в сфокусированном лазерном луче составляют по оценкам 10 бт/сж . При этом в ультразвук преобразуется доЛя мощности лазера соак/мь, которая из-за сильного поглощения звука за время, меньшее 10 сек, переходит в тепло. Кристаллы неизменно повреждались, как только интенсивность лазерного излучения оказывалась достаточной для наблюдения эффекта вынужденного рассеяния. В этих опытах в основном регистрировалось рассеяние в обратном направлении. Вынужденное рассеяние в обратном направлении идет, по-видимому, наиболее эффективно, поскольку длина взаимодействия рассеянного излучения с излучением лазера в этом случае максимальна. Здесь уместно заметить, что рассеяние Мандельштама — Бриллюэна в прямом направлении (0 = О, см. фиг. 13) возможно в анизотропных кристаллах. Здесь падающая световая волна может быть рассеяна с образованием волны стоксовой частоты, имеющей другую поляризацию и распространяющуюся в том же направлении. Законы сохранения энергии и им- [c.162]

За исключением специфического провала (см. фиг. 19) вблизи направления согласования фазовой скорости антистоксовой компоненты с фазовой скоростью излучения основной частоты, коэффициент усиления вынужденного комбинационного рассеяния почти изотропен. Действительно, оказывается возможным получить вынужденное излучение со стоксовой частотой, идущее под углом к лазерному лучу накачки [43]. Конечно, при параллельном расположении лучей объем взаимодействия оказывается обычно намного больше. Так как эффективная длина взаимодействия для внеосевого направления меньше, то для возбуждения рассеяния в этом направлении величину отражений для излучения со стоксовой частотой, идущего вперед, следует свести к минимуму, а на пути внеосевого луча установить зеркала с высоким коэффициентом отражения. Если сфокусировать лазерный луч диаметром 1 см с помощью цилиндрической линзы, то в фокусе ее перпендикулярно направлению исходного луча образуется линия длиной 1 см с высокой плотностью мощности накачки. Создав обратную связь с помошью зеркал, расположенных перпендикулярно этой линии. Танненвальд [44] осуществил генерацию стоксовой компоненты в направлении, образующем прямой угол с накачкой. [c.236]

Можно дать следующее объяснение углового распределения интенсивности излучения на стоксовой частоте. Хотя усиление на единицу длины почти изотропно, при отклонениях от направления луча на несколько градусов интенсивность быстро падает из-за сокращения эффективной длины взаимодействия с лучом лазера. Заметим, что в силу экспоненциального характера усг ления даже очень небольшое изменение длины пути, изменяющейся приблизительно как (соз6) может вызвать сильное изменение наблюдаемой интенсивности. При угле 00, соответствующем точному линейномусогласованию фазовых скоростей к° + к° — 2к , имеется показанный на фиг. 19 очень узкий провал, не связан- [c.243]

Аналогичным образом можно рассмотреть фазовую коррекцию и эффективную длину взаимодействия между тремя волнами. Важным применением могла бы явиться генерация миллиметровых волн или далекого инфракрасного излучения при смешении колебаний двух лазеров, которое приводит к биениям. Такие биения можно получить, используя излучение двух рубиновых лазеров, имеющих разные температуры, или две зеемановские компоненты излучения одного лазера, находящегося в сильном магнитном поле. Соотношения Мэнли — Роу показывают, что при пиковой мощности в импульсе рубинового лазера, равной 10 Мет, и длительности импульса 10 сек можно получить за время этого импульса мощность порядка 10 кет на длине волны 0,7 мм при условии точного согласования фазовых скоростей. Коэффициент связи пропорционален Хздг(< т = з — (Ог). Эта величина может значительно отличаться от соответствующей величины для удвоения, потому что в том случае, когда одна из частот лежит ниже полосы инфракрасного поглощения, смещения ионов играют более заметную роль. [c.324]

Для численной оценки качества нелинейного кристалла используется понятие эффективной длины взаимодействия, которая может быть меньше или равна длине кристалла в направлении распространения взаимодействующих волн [37, 111]. Величина эффективной длины определяется следующим образом. Мощность второй гармоники в идеальном кристалле пропорциональна величине sin2(V2A -L)/(V2A - ) где Ай — фазовая расстройка, являющаяся обычно функцией температуры или угла, L — длина кристалла. Если ограничиться рассмотрением кристаллов типа ниобата лития, в которых для согласования фаз используется температурная перестройка, то можно ввести понятие температурной ширины синхронизма М — это темпера- [c.103]

Гораздо проще измерять относительную величину оптической нелинейности. В этом случае, во-первых, отпадает необходимость в абсолютном измерении мощностей взаимодействующих волн. Кроме того, такие измерения обычно не связаны с получением синхронного взаимодействия, и, следовательно, требования к качеству нелинейного кристалла существенно снижаются. Наконец, при относительных измерениях нет необходимости точно исследовать параметры основного излучения, поскольку то же самое излучение воздействует и на опорный образец. Метод измерений, о котором идет речь, был впервые использован Мейкером и соавт. [105] в 1962 г. в настоящее время он известен как техника полос Мейкера. Плоскопараллельная пластинка исследуемого кристалла ориентируется таким образом, чтобы измеряемый нелинейный коэффициент являлся основным в используемом взаимодействии. Например, для измерения коэффициента 36 = z3 y в кристалле KDP необходимо вырезать пластинку так, чтобы ось 2 кристалла лежала в плоскости ее входной грани, а нормаль к входной грани составляла угол 45° с осями хну. Тогда, если луч лазера, падающий нормально на входную грань пластинки, поляризован под углом 90° к оси z, компоненты поля и Еу равны. При этом генерируемая волна второй гармоники будет поляризована параллельно оси 2. Однако при, такой геометрии взаимодействие не будет синхронным и, следовательно, сигнал второй гармоники будет слабым. При повороте кристалла в плоскости, образованной падающим лучом и осью 2, мощность второй гармоники периодически меняется, поскольку при этом меняется эффективная длина взаимодействия и фазовая расстройка. Полученная зависимость мощности второй гармоники от угла поворота кристаллической пластинки представляет собой систему максимумов и минимумов и очень напоминает систему интерференционных полос, за что описанный метод и получил свое название. В действительности же появление таких полос обусловлено природой генерации второй гармоники при больших фазовых расстройках Ak. [c.106]

Угловое расстояние между сосед ними полосами Мейкера сравнительно невелико и составляет обычно от 5 до 15°. Измеряя этот угол, можно определить величину [п(2ш) —n(w)]. Последнее в свою очередь позволяет рассчитать эффективную длину кристалла, на которой генерируется наблюдаемая вторая гармоника. Экстраполируя затем пиковую мощность ВГ на направление 0 = О и сравнивая результат со значением, полученным для опорного материала, получим относительную величину измеряемого нелинейного коэффициента при этом необходимо сделать соответствующие поправки на разницу в эффективных длинах взаимодействия в опорном и исследуемом образцах. Характерный вид полос Мейкера был приведен на фиг. 3.2. [c.107]

Пространственно-временная аналогия в нелинейнооптических задачах приводит к взаимному соответствию между характеристиками нелинейного взаимодействия волн для двух случаев длине эффективного взаимодействия световых пучков, при наличии сноса необыкновенного луча относительно обыкновенного, в пространственной задаче соответствует групповая длина, обусловленная эффектами группового запаздывания импульсов во временной задаче апертурной длине, связанной с расходимостью ограниченных пучков, соответствует квазистатическая длина взаимодействия фазомодулированных световых импульсов и т. п. [c.234]

Как правило, в акустооптич. фильтрах используется анизотропная дифракция в двулучепреломляюш их кристаллах (рис. 3). Разделение про-ходяш его и дифрагированного света осуществляется системой поляризаторов. На акустооптич. ячейку 1 падает плоскополяризованный свет, степень поляризации к-рого контролируется поляризатором 2. При прохождении света через ячейку в узком спектральном интервале возникает оптич. излучение другой поляризации. Наличие его определяется анализатором 3. Монохроматич. звук создаётся с помощью электроакустич. преобразователя 4. Эффективность фильтра увеличивается с ростом длины взаимодействия, поэтому [c.36]

Экспериментально изготовленный фильтр, использующий крй- аллический кварц, имел длину взаимодействия звука и света ) см при угловой апертуре не менее 3° и разрешении 34 нм на шне волны света 0,63 мкм. Эффективность дифракции около 90% )И мощности управляющего сигнала 1—5 Вт. [c.83]

Это различие еще раз указывает на спиновую зависимость ядер-ного взаимодействия, а также приводит к заключению об отрицательном знаке у oos. Сравнение экспериментального результата (5.15) с формулой (5.14) и дополнительный квантовомеханический анализ позволили получить следующие уточненные значения длин рассеяния и эффективных радиусов для триплет-ной и спнглетной ям [c.45]

Этим открытием впервые было экспериментально показано, что симметрия в свойствах нуклонов и антинуклонов распространяется и на составные системы из этих частиц — атомные ядра и антиядра Очень интересно проследить экспериментально, как выражается и сколь далеко простирается эта сиМ метрия при сравнении различных свойств ядер и антиядер в области всех видов взаимодействий (сильных, электромагнитных, слабых). Каковы, например, магнитный и квадрунольный электрический моменты антидейтона, стабилен ли он относительно Р-распада, чему равны его энергия свйзи, длина рассеяния и эффективный радиус взаимодействия Важность получения ответов на эти вопросы очевидна хотя би из того, что возможность существования других антиядер определяется параметрами N—7V)-взаимодействия. [c.227]

Среди многочисленных методов осуществления контактов между взаимодействующими фазами во многих гетерогенных процессах фонтанирунзщий слой занимает особое место. Он является эффективным при переработке крупных, по-лидисперсных, слипающихся и спекающихся твердых частиц [34] и представляется перспективным при реализации различных технологических процессов и, в частности, одного из основных процессов химической технологии - процесса сушки твердых частиц [35]. Создание аппаратов и установок с фонтанирующим слоем, их применение требуют решения конструкторских, технологических и оптимизационных задач, при выполнении которых рассчитываются размеры аппаратов и установок, обеспечивающих максимальную эффективность технологических процессов, а также находятся величины параметров этих процессов на выходе из них. При решении таких задач необходимо уметь рассчитывать газодинамические и тепломассообменные процессы в фонтанирующем слое, находить максимальную эффективность процесса сушки, рассчитать распределения по длине и поперечным сечениям фонтанирующего слоя величин расходов взаимодействующих фаз, температуры, вязкости, скорости, количества твердых частиц и т.д. Известными методами [34, 35] рассчитываются в основном интегральные параметры процесса осушки на выходе из аппаратов, в которых фонтанирующий слой применяется. Поэтому разработка новых аппаратов и установок с фонтанирующим слоем встречает значительные трудности. С целью их устранения разработана следующая физико-математическая модель сушки твердого материала в фонтанирующем слое. [c.131]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...