Основы теории нелинейной дисперсии

Основы теории нелинейной дисперсии [c.832]

Вынужденное комбинационное рассеяние (ВКР)-нелинейный процесс, который позволяет использовать световоды в качестве широкополосных ВКР-усилителей и перестраиваемых ВКР-лазеров. Но, с другой стороны, этот же процесс может резко ограничить характеристики многоканальных оптических линий связи из-за переноса энергии из одного канала в соседние каналы. В этой главе рассматриваются как применения ВКР, так и паразитные эффекты, связанные с ним. В разд. 8.1 представлены основы теории комбинационного рассеяния, причем подробно обсуждается понятие порога ВКР. В разд. 8.2 рассмотрено ВКР непрерывного или квазинепрерывного излучения. Там же обсуждаются характеристики волоконных ВКР-лазеров и усилителей и рассматриваются перекрестные помехи в многоканальных оптических линиях связи, обусловленные ВКР. ВКР сверхкоротких импульсов (СКИ), возникающее при импульсах накачки длительностью менее 100 пс, рассмотрено в разд. 8.3 и 8.4. В разд. 8.3 рассматривается случай положительной дисперсии групповых скоростей, а разд. 8.4 посвящен изучению солитонных эффектов при ВКР, возникающем в области отрицательной дисперсии групповых скоростей волоконного световода. Особое внимание уделено совместному действию дисперсионного уширения импульса с фазовой самомодуляцией (ФСМ) и фазовой кросс-модуляцией (ФКМ). [c.216]

Изложение современных фундаментальных понятий оптики построено в учебнике на основе требования единства эксперимента и теории. Наряду с традиционными вопросами рассмотрены статистические и когерентные свойства квазимонохроматического излучения, спектральное разложение, электронная теория дисперсии, основы нелинейной оптики. Большое внимание уделено свойствам лазерного излучения и применению лазеров в физическом эксперименте. К каждому параграфу даны контрольные вопросы и задачи. [c.2]

Содержание пособия соответствует действующей программе курса общей физики для физических специальностей вузов. От существующих учебных пособий оно отличается тем, что в нем в сравнительно небольшом объеме наряду с традиционными вопросами строже и подробнее, чем это обычно принято, рассматриваются статистические и когерентные свойства квазимонохроматического излучения, спектральное разложение, электронная теория дисперсии, оптические резонаторы, разрешающая сила оптических и спектральных приборов, фотоэлектрические измерения, основы нелинейной оптики. Большое внимание уделяется объяснению свойств лазерного излучения и применению лазеров в оптическом эксперименте. Изложение учебного материала проводится на основе электромагнитной теории света, с соблюдением требования единства теории и эксперимента, обязательного при изучении курса общей физики. [c.6]

Для одномерных задач можно надеяться на построение более или менее полной теории автоколебаний, если учесть, что характер протекающих в неравновесных средах нелинейных волновых процессов определяется конечным числом комбинаций таких характеристик среды, как дисперсия, нелинейность, диссипация. Именно это обстоятельство позволяет единообразно подойти к описанию нелинейных волн в неравновесных средах и на основе рассмотрения небольшого числа основных (модельных) задач попытаться воссоздать более или менее общую картину волновых явлений в таких средах. [c.439]

При таком построении курса естественным является дальнейший переход к объяснению разнообразных физических явлений, связанных с учетом действия поля световой волны на электроны и ионы. Эти приложения электронной теории существенны для решения многих принципиальных вопросов кроме традиционного рассмотрения электронной теории дисперсии дается представление о молекулярной теории вращения и решаются некоторые другие 1адачи, в частности проводится ознакомление с основами нелинейной оптики. [c.7]

В этой главе рассмотрено действие поля световой волны на движение заряженных частиц, связанных в атоме квази ругими силами. Решение данной задачи позволит понять разнообразные физические явления, истолкование которых невозможно с позиций классической электромагнитной теории света. Так, например, кроме подробно рассмотренной дисперсии вещества, привлечение электронной теории позволяет рассмотреть основы нелинейной оптики, своеобразное свечение ряда веществ при возбуждении их частицами, скорость которых удовлетворяет соотношению и > с/п, количественно исследовать вращемие плоскости поляризации в веществе, помеп енном в продольное магнитное поле, а также решить ряд других актуальных задач. [c.135]

Указанные соображения и определили структуру книги. В ней обсуждаются акустические модели различных сред (жидкостей, газов, газожидкостных смесей, однородных и структурно-неоднородных твердых сред) и уравнения волн конечной амплитуды в таких средах. Качественный характер волнового процесса определяется сочетанием и конкуренцией нескольких факторов, таких, как нелинейность, диссипация, дисперсия, а в неодномерных случаях — также рефракция и дифракция, и в книге последовательно рассматривается влияние зтих факторов на эволюцию и взаимодействие акустических волн. В сущности, зто - книга о поведении слабонелинейных волн в сплошных средах. Исходя из такой общеволновой трактовки мы и выбирали материал книги, который все же не исчерпывает всего содержания нелинейной акустики. В частности, мы почти везде ограничиваемся рассмотрением продольных упругих волн (т.е. собственно акустикой) и не рассматриваем злектро- и магнитоакустических процессов. При зтом мы стараемся избегать сложных математических схем, используя по возможности упрощенные модели и феноменологические подходы. Заметим, что, хотя основу книги составляют вопросы теории, мы везде, где зто возможно, приводим количественные оценки и данные зкспериментов, пытаясь дать читателю представление о параметрах и возможностях реализации рассматриваемых процессов. [c.4]

Чтобы составить представление о нелинейной поляризуемости молекулы, будем исходить из простой модели, лежащей в основе классической электронной теории дисперсии (см. 2.3). Согласно этой модели, смещение x(t) оптического электрона из положения равновесия в поле световой волны E(t) описывается уравнением т х=еЕ F, где F — сила, удерживающая электрон в положении равновесия. В первом приближении, соответствующем линейной оптике, предполагается квазиупругий характер этой силы, т. е. ее пропорциональность смещению из равновесия F=—kx, что отвечает квадратичной зависимости потенциальной энергии элек-трона от его смещения U(х)= /гкх . В следующих приближениях нужно учесть члены более высокой степени при разложении U (х) в ряд по степеням смещения из равновесия [c.482]

Теория, развитая в предыдущей статье (Д. Уизема), может оказаться ценной в задачах о нелинейных волновых системах с дисперсией, когда уравнения, описывающие эти системы, слишком сложны для аналитического и численного исследования. В этой теории предлагается, по существу, описывать развитие групп волн, параметры которых изменяются достаточно медленно, значительно менее сложными приближенными уравнеиилми, выведенными в предположении, что на каждом отдельном малом участке волны близки к плоским периодическим. Тём не менее даже для решения этих приближенных уравнений приходится обычно затрачивать значительные усилия, поэтому важно (см. 1) иметь первоначальное представление о том, хорошо ли будут эти решения согласовываться с действительностью или нет. Такое представление можно получить, проведя вычисления на основе этой теории для одной или нескольких сравнительно простых систем и сравнив результаты этих вычислений с экспериментом. [c.43]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...