Когерентность более высокого порядка

Когерентность более высокого порядка 473 [c.473]

Когерентность более высокого порядка [4] > [c.473]

Когерентность более высокого порядка 476 [c.475]

Вернемся к определению когерентности более высокого порядка. По аналогии с когерентностью первого порядка когерентность /И-го порядка определим в виде условия [c.59]

Как было показано выше, произвольность выбора начальной точки Хо приводит лишь к появлению у ё (х) постоянного фазового множителя. Так как этот фазовый множитель не входит в произведение, содержащееся в (8.7), то, следовательно, для полей, когерентных в первом порядке, функции (хо. . Хо) не зависят от Хо. Другими словами, одного лишь условия когерентности первого порядка достаточно, чтобы привести к факторизованному виду все корреляционные функции высших порядков. Однако факторизации корреляционной функции, вообще говоря, еще не достаточно для когерентности более высокого порядка. Дело в том, что формула (8.7) содержит постоянные множители (хо. . . Хо), которые в случае когерентности более высокого порядка должны быть равны единице. Условия когерентности высшего порядка (8.4) требуют, чтобы эти коэффициенты по модулю были равны единице при /г<М. Но так как величины (хо. . . Хо) должны быть действительны и положительны, то это условие выполняется. Таким образом, из условия (8.4) следует выполнение условия факторизации (8.5). [c.60]

КОГЕРЕНТНОСТЬ БОЛЕЕ ВЫСОКОГО ПОРЯДКА 29Э [c.299]

КОГЕРЕНТНОСТЬ СВЕТА В КВАНТОВОЙ ОПТИКЕ Беседа. Небольшой предварительный диалог 287 13.1. Интерференционные опыты. Когерентность первого и более высоких порядков 289 13.2. Флуктуации числа фотонов 293 13.3. Состояния квантованного поля излучения [c.239]

Интерференционные опыты. Когерентность первого и более высоких порядков [c.289]

Исследования интерференции интенсивностей и когерентности второго и более высоких порядков существенно расширили область классических интерференционных проблем. и исследования стали возможны благодаря развитию в последние десятилетия техники счета фотонов (техники фотоотсчетов), о ней будет рассказано в 13.2. Они привели к возникновению нового метода измерения когерентных свойств света, называемого спектроскопией флуктуаций интенсивности. [c.293]

В начале настоящего раздела мы ограничились установлением свойств вероятностей переходов в случае резонанса энергий. Однако возможны более общие применения. По аналогии с тем, как это было сделано для двухфотонного поглощения или для двухфотонной эмиссии, можно построить операторы взаимодействия для других специальных процессов второго и более высоких порядков. Это верно также и для процессов, в которых не происходит резонансного обмена с атомной системой, а имеет место только перекачка энергии между различными модами поля излучения. Примером может служить оператор взаимодействия для когерентного образования суммарных частот (в частности, для генерации второй гармоники). [c.197]

Когерентный световой пучок с гауссовым распределением поля имеет фундаментальное значение в теории волновых пучков. Этот п)/чок называют основной модой в отличие от других мод более высокого порядка, которые будут рассматриваться ниже. Вследствие особой важности [c.52]

Мы осуществим это в два этапа. В настоящей лекции мы рассмотрим детекторы, состоящие из относительно небольшого числа атомов, и покажем, как эти результаты можно использовать для исследования корреляционных свойств более высоких порядков. Более детальный анализ экспериментов по счету фотонов мы отложим до последней лекции, так как сначала полезно обсудить когерентные свойства полей. [c.32]

Наличие в этом выражении множителя п несовместимо с условием факторизации (10.4) для функций корреляции п-то порядка при п, большем единицы. Таким образом, отсутствие когерентности второго и более высокого порядка является общим свойством стационарных полей, описываемых гауссовой весовой функцией (10.23). Другими [c.113]

Прежде чем вычислять функции корреляции второго и более высокого порядка для исследуемого светового луча, необходимо несколько глубже изучить его статистическую природу. Описание лучей, генерируемых естественными источниками, и лучей, генерируемых когерентными источниками, становится с этого момента качественно различным. Допустим, что наш источник является обычным хаотическим источником. Как видно из равенства (14.36), [c.153]

Рис. 9. Одинаковые, параллельные полосы получаются при интерференции двух плоских волн, исходящих из одного источника и падающих под разными углами на непрозрачную поверхность (слева). Расстояние между полосами зависит исключительно от угла между волнами. Когда дифракционная решетка освещена лучом когерентного света (справа), то от взаимодействия света о решеткой получается множество плоских волн. Волна нулевого порядка распространяется в том же направлении, что и падающая волна, и ее можно рассматривать как ослабленную первоначальную. По бокам от двух волн первого порядка возникают волны второго, третьего и более высокого порядков.

Перспективы, открывающиеся при использовании когерентно-оптических методов для преобразования, храпения и обработки информации хорошо известны [1—5]. Главные достоинства методов — возможность хранения информации с огромной плотностью (до 10 бит/мм ), недостижимой электронными методами, и возможность преобразования двумерных массивов информации в виде картин, изображений, таблиц, т- а. параллельно по большому числу каналов (10 —и более). Основанные на этом оценки Производительности оптических методов дают числа на несколько порядков более высокие, чем для электронных, причем здесь возможна обработка различных сложных сигналов с суб-световыми скоростями при идеальной развязке между соседними каналами. [c.9]

На работу рассмотренных ВОД влияют потери в трактах, соединениях и нестабильность оптической мощности источников излучения. Поэтому для улучшения характеристик современные амплитудные ВОД строят по дифференциальным схемам. Один из вариантов дифференциального ВОД перемещений показан на рис. 12.1, д. Однако даже такие меры, значительно усложняющие ВОД, не позволяют получить с датчиками амплитудного типа погрешность измерений менее 0,1 % и динамический диапазон порядка Ю , что часто необходимо современной технике. Такие и более высокие характеристики обеспечиваются только когерентными ВОД, использующими, в частности, фазовые методы (см. гл. 12.3). [c.210]

Нет сомнения в том, что эта новая техника находится пока еще в ранней стадии развития и что будет достигнут дальнейший прогресс в голографическом интерференционном контроле, а также будут найдены новые области ее применения. Например, развитие импульсных твердотельных лазеров, генерирующих значительно более интенсивное излучение, чем обычно используемые в голографии непрерывные газовые лазеры, открывает пути развития таких методов контроля, которые могут использоваться непосредственно на заводах. При использовании относительно маломощных газовых лазеров необходимо время экспозиции голограммы порядка секунд и более в связи с этим требуется чрезвычайно высокая стабильность установки. Импульсные лазеры, обладая энергией, достаточной для экспозиции фотографических материалов за время импульса, составляющего доли микросекунды, не требуют очень высокой стабильности. Однако в настоящее время излучение таких лазеров характеризуется относительно малой длиной когерентности. Это является основным препятствием их широкому использованию в задачах контроля. [c.190]

Для преобразования частоты лазерного излучения используются также и нелинейности поляризации более высокого порядка (кубическая, четвёртой степени и и т. д.). Оптические умножители частоты, использующие высшие нелинейности, позволяют в одном каскаде тюлучать высшие гармоники осн. излучения лазера, т. е. осуществлять прямые процессы преобразования ю — 3 , ю— 4 и т. д. Таким способом получено самое коротковолновое когерентное излучение в вакуумной УФ-области спектра с = 53,5 и 38,8 нм путём генерации пятой и седьмой гармоник на нелинейностях и в Не и Ме. На нелинейности в парах На получена девятая гармоника излучения лазера на неодимовом стекле с А, = 117 нм. Однако эффективность таких процессов обычно невелика вследствие малости величин соответствующих нелинейных восприимчивостей среды, и поэтому заметное преобразование можно получить лишь при достаточно высоких интенсивностях осн. излучения (к-рые ограничиваются лучевой прочностью среды), реализуемых, как правило, для импульсов пикосекундного диапазона. В большинстве случаев для оптич. умножителей частоты более эффективным оказывается использование неск. каскадов последонат. удвоения частоты. [c.448]

Понятия пространственной и временной когерентности световых волн естественным образом возникают при рассмотрении опытов с интерференцией двух световых пучков. Эффекты когерентности могут также наблюдаться в несколько менее простом (но зато в некоторых отношениях более удобном) интерференционном устройстве — так называемом интерферометре интенсивностей. Такое устройство, идея которого была предложена и впервые осуществлена Брауном и Твиссом [6.19—6.23], для понимания своего принципа действия требует использования понятия когерентности более высокого, чем второй, порядка. В книге Брауна /[6.24] описывается как замечательная история возникновения идей, лежащих в основе такого интерферометра, так н технические разработки, которые привели к созданию большого астрономического инструмента подобного рода в Наррабри (Австралия). [c.257]

Глаубер [22I ввел аналогичные кваитовомеханнческие корреляционные функция, а Су-даршаи [231 рассмотрел связь между классическим и квантовым описаниями (см также [24], где содержится обзор эффектов когерентности второго и более высокого порядков). [c.453]

В лекции 2 мы уже говорили, что интенсивностный интерферометр измеряет корреляционную функцию второго порядка. Поля, излучаемые естественными источниками, носят хаотический характер, и их корреляционные свойства вполне определяются функцией коррекции первого порядка. Это несправедливо, вообще говоря, для излучения искусственных источников, таких, как лазер или радиопередатчик. Поля, генерируемые этими источниками, могут иметь значительно большую регулярность, чем та, которую можно получить от естественных источников. Поэтому мы уточним понятие когерентности, определив ее более высокие порядки. [c.56]

Поля, обычно называемые по оптической терминологии когерентными, легко описать корреляционной функцией первого порядка (10.25). Поскольку в таких полях свет тщательно коллимируется и является приблизительно монохроматическим, то средние числа заполнения пи, %) обращаются в нуль вне малого объема в к-пространстве. Критерием точной когерентности обычно считается малость линейных размеров этой области по сравнению с величиной к. Легко доказать, что если поле полностью поляризовано, а две точки (г, 1) и (г, ) не слишком удалены друг от друга, то функция корреляции (10.25) приблизительно принимает факторизованный вид (2.4). Другими словами, поля описываемого типа приблизительно удовлетворяют условию когерентности первого порядка [3]. Однако из структуры корреляционных функций более высокого порядка легко видеть, что эти поля никогда не имеют когерентности второго или более высокого порядка. Действительно, если вычислить функцию определяемую выражением (10.27), для конкретного случая, когда все координаты и индексы равны (т. е. =. ..= Х2п = X, =. .. = 12п = и), то получим [c.113]

Функция корреляции второго порядка факторизуется, но так как появился множитель 2, то поле не может иметь когерентность второго или более высокого порядка. Очевидно, что функция корреляции п-го порядка для таких полей дается формулой [c.141]

Когда осциллятор отделен от каких-либо источников возбуждения и излучает спонтанно, амплитуда его колебаний уменьшается весьма медленно по сравнению с периодом колебаний. Поскольку осциллятор ведет себя по существу классически, ток, создаваемый его движущимися зарядами, вполне предсказуем. Как мы уже отмечали, излучение такого тока приводит поле в когерентное состояние. С другой стороны, с квантовомеханической точки зрения мы считаем, что осциллятор совершает переходы вниз по энергетической шкале, шаг за шагом проходя через состояния с квантовыми числами п, п I, п 2..., где п > 1. Продолжительность времени, которое осциллятор проводит в каждом из этих состояний, распределена по экспоненциальному закону, и поскольку п велико, средние времена жизни состояний не изменяются значительно от данного состояния к следующему. Каждый переход сопровождается испусканием фотона. Не удивительно поэтому, что когда фотоны детектируются счетчиком, интервалы времени между их последовательными регистрациями распределены по экспоненциальному закону. Экспоненциальное распределение временных интервалов указывает на отсутствие тенденции к парной корреляции или корреляции более высокого порядка. Это характерное распределение для интервалов между полностью некоррелирующими событиями, которые происходят с фиксированной средней частотой. Ясно, что при использовании двух или более счетчиков не будет наблюдаться зависящей от времени корреляции их выходных сигналов. [c.160]

В 13 мы применим статистический подход к изучению лазерного излучения. Мы покажем, что хотя функция взаимной когерентности и остается адекватной для описания экспериментов второго порядка (того типа, о котором мы уже упоминали), это нельзя утверждать об опытах более высокого порядка. В частности, мы противопоставим ожидаемые результаты по корреляции флуктуаций интенсивности тем, которые получены в опытак на интерферометре, предложенном авторами [14, 15]. [c.299]

Входящий сюда тензор четвертого ранга х выражается через нелинейную поляризуемость х более высокого порядка, которая определяется из соотношения (2.22). Величины С, С" и С " можно связать с нелинейной лоляри-зуемостью аналогичным способом. Они входят в члены, чисто реактивные по своей природе. Из обозначений ясно, что, например, член С"Л1 ЛзЛз= дА 1 1дг соответствует вкладу, вносимому в когерентное рассеяние вантовым процессом, в котором фотоны с частотами о>1 и о>з рассеиваются одновременно. Поток мощности при этом не изменяется. Действительно, эти реактивные члены описывают низкочастотный эффект Керра. Постояннзя распространения волны с частотой о>з изменяется под влиянием члена, пропорционального С"° пост аналогично тому, кзк она изменяется под действием члена С"Л1Л + -Ь С" АзА Этот вопрос будет обсуждаться в 7. [c.297]

При более высоких температурах образуются аморфно-кристаллические пленки с низкими электрическими характеристиками. Сплошность термических пленок на металлах сохраняется лишь до определенной толш,ины, при превышении которой возникающие в пленке напряжения вызывают ее растрескивание. Чиело веществ, на которых образуются сплошные (когерентные, однородные) пленки, весьма ограничено. Прежде всего следует назвать тантал, ниобий, алюминий и кремний. Наиболее широкое применение получили термические пленки на кремнии. Они образуются в атмосфере сухого кислорода при Г= 1300 н-1600 К при окислении во влажном кислороде или парах воды температура может быть понижена до 800 К. Во всех случаях получаются аморфные пленки, имеющие структуру ближнего порядка, сходную со структурой кварцевого стекла. Химическая или топографическая неоднородность кремниевой подложки может вызвать появление в аморфном оксиде кристаллической фазы, имеющей структуру а-кристобали-та, присутствие которой ухудшает электрические свойства пленки и может вызвать нарушение ее сплошности. [c.257]

При определенных температурно-скоростных условиях пластической деформации любого вида обнаруживается нарушение монотонной температурной зависимости всех характеристик механических свойств технического железа, углеродистых и легированных сталей и других сплавов. При нормальных скоростях деформирования, порядка 10 —10 секг , аномальное нарушение температурной зависимости механических свойств совпадает с температурой появления на поверхности стальных образцов окисной пленки синего цвета или так называемого синего цвета побежалости (250-—300° С). При этом происходит снижение пластичности стали сталь становится более ломкой чем при более низких или более высоких температурах деформации. К настоящему времени накоплен обширный экспериментальный материал, показывающий, что синеломкость стали сопровождается не только снижением пластичности, но и рядом других эффектов снижением ударной вязкости, повышением твердости и предела прочности при почти неизменном значении предела текучести, прерывистым протеканием пластической деформации и характерным звуковым эффектом, уширением рентгеновских интерференционных линий, уменьшением областей когерентного рассеяния рентгеновских лучей и ростом микроискажений кристаллической решетки, повышением коэрцитивной силы и другими явлениями. При этом температура аномального изменения указанных характеристик зависит от скорости деформации и с увеличением последней от 10- сек- до 10 сек- повышается от комнатной до субкритической [172, 425]. Следовательно, термин синеломкость совершенно не отражает сути атомистиче- [c.218]

Если первый процесс, т. е. перераспределение А1 и Ti внутри решетки твердого раствора наблюдается в процессе закалочного охлаждения и во время отпуска при температурах до 500—600°, то при температурах 600— 850° наблюдается появление у -фазы, размер частиц и состав которой зависят от температуры и продолжительности отпуска (старения). Так, например, при старении при 700° в течение нескольких часов у -фаза составляет около 10% объема сплава, размер частиц у -фазы порядка 200—400 А. Близость решеток у- и у -фаз приводит к тому, что они до высоких температур отпуска сохраняют когерентную связь. При еще более высокой температуре старения возможно превращение у -фазы в стабильную при данных температурах Yj-фазу — NigTi. Указанные изменения отражаются на микроструктуре (фиг. 318) и на свойствах (фиг. 319). [c.339]

Пример резонатора телескопического типа хорошо демонстрирует повышенные селективные свойства неустойчивых резонаторов, формируюш,их световые пучки с высокой степенью пространственной когерентности. Как известно, с точки зрения угловой селекции выгоднее работать в условиях относительно больших дифракционных потерь, так как дифракция обеспечивает срыв генерации в первую очередь мод высоких порядков. Поскольку для неустойчивого резонатора дифракционные (геометрические) потери всегда велики, то при его использовании фактически не требуется принимать какие-либо меры по дополнительной селекции поперечных мод. Лазер с неустойчивым резонатором генерирует обычно только основную поперечную моду (моду ТЕМоо) при этом часто достигается дифракционный предел расходимости. Заметим, что с точки зрения направленности излучения желательно иметь более высокие значения коэффициента расширения М (более высокие значения Л/дкв)- [c.211]

Здесь операторы путей рассеяния 1, 2) и т. п. сами представляют собой усредненные величины типа (10.65). Можно подняться на более высокую ступень в цепочке уравнений, подобных (10.66), и применить суперпозиционное приближение (2.17) уже к трехатомной функции распределения. Тогда появятся еще два условия самосогласования, из которых в принципе можно определить различные неизвестные функции. По существу именно до такого уровня приближения доведено рассмотрение в работах [26, 27]. На языке диаграммной техники [28] можно сказать, что приближение эффективной среды, равно как и метод когерентного потенциала, учитывает всевозможные одноцентровые графики и поправки к ним. Однако, поскольку совершенно ничего неизвестно о том, как выглядят численные решения этих уравнений, невозможно судить об окончательной ценности указанного развития теории. Примеры применения этого подхода к рассмотрению топологически неупорядоченных систем в приближении сильной связи [29, 30] также следует считать в известной степени академическими, за исключением разве того, что они внесли определенную ясность в ряд проблем, касающихся кластеров и ближнего порядка в задаче о сплавах ( 9.5) и свойств композиционно разупорядоченных систем с недиагональным беспорядком ( 9.8). [c.485]

Для образования когерентных зародышей наиболее выгодными местами являются участки кристаллической решетки исходной фазы, в которых при выделении затрачивается наименьшая энергия деформации (Л . ). Ими служат места расположения дислокаций, являющихся центрами внутренних искажений (напряжений). Однако пе всякие дислокации и их группы могут служить преимущественными местами образования зародышей. В первую очередь они возникают в кристаллографических плоскостях наилучшего сопряжения решеток фаз, т. е. в местах, в которых расход энергии на деформацию минимален, а на создание поверхности — ничтожен. Как показывают многочисленные исследования кристалло-геометрии и структурных особенностей мартенситных превращений, наиболее благоприятными местами образования когерентных зародышей являются плоскости скольжения, двойники, границы блоков, субзерен и зерен с малыми углами разориентировки (последние представляют собой ряды отдельных дислокаций или их скоплений, между которыми имеются области 1еискаженной решеткрт). Ширина таких границ мала (порядка 10—30 А). Образование когерентных зародышей на границах зерен с большими углами, несмотря на более высокий уровень свободной энергии в них, происходит реже из-за высокой степени искажений (плотности дислокаций), препятствующей легкому установлению когерентности мея ду решетками зародыша и исходной фазы. Границы с большим углом значительно шире, а плотность дислокаций настолько велика, что их индивидуальные свойства и особенности теряются. В отличие от границ с малым углом границы с большим углом представляют собой непрерывную область неупорядоченного строения атомов. [c.17]

Другими положительными характеристикамиЗ лазеров являются высокая степень когерентности и узость линии излучения, позволяющие улучшить разрешающую способность примерно на пять и более порядков по сравнению с приборами, использующими обычные источники света. Эти замечательные особенности уже нашли применение в ряде направлений спектроскопии. Так, селективное возбуждение атомов и молекул открыло новые возможности спектроскопии, исследующей спектры флуоресценции в ультрафиолетовой, видимой и инфракрасных частях спектра. По спектрам флуоресценции можно определить малые концентрации примесей в жидких растворах и газообразных смесях и исследовать процесс их образования в динамике, т. е. в течение химической реакции. [c.216]

Используя устройство, показанное на рис. 7.9, можно добиться того, чтобы два пучка (от лазера и от ртутной лампы) имели одну н ту же степень пространственной когерентности. Чтобы получить ту же самую степень временной когерентности, в устройство на рис. 7.9 необходимо ввести фильтр, который пропускал бы только в очень узкой полосе частот, совпадающей с полосой частот генерации AvreH Не—Ые-лазера. Будем считать, что ширина полосы генерации лазера AvreH I кГц. Поскольку ширина линии излучения рассматриваемой ртутной лампы Av= = 10 Гц, благодаря фильтрации выходная мощность уменьшается еще более чем на десять порядков величины (теперь Ю- Вт). Напомним, что первоначальная мощность лампы равнялась 100 Вт Это также показывает, насколько более сложно получить явление интерференции света (для осуществления которой требуются источники света высокой когерентности), применяя некогерентные источники света. [c.472]

В отожженной стали частицы карбидов располагаются, главным образом, по плоскостям границ зерен и двойников. Их толщина, найденная по глубине проникновения электронов, находится в пределах от 100 до 1000 А, а при дальнейшем росте достигает порядка микронов. Частицы карбидов на границах зерен имеют такую же кристаллографическую ориентацию, как и основное вещество по одну сторону границы [48], а соседние плоскости определяют их когерентный рост. У сталей с высоким содержанием углерода можно после более длительной выдержки в соответствующих условиях (около 100 ч) обнаружить много карбидов и в аустенитной основе и подтвердить электронной дифракцией кристаллографическую ориентацию [100] у [100] карбида МездСа [114]. [c.63]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...