Преобразование частоты генерация второй гармоники и параметрическая генерация

Преобразование частоты генерация второй гармоники и параметрическая генерация [9—11] [c.491]

Несколько ранних экспериментов [46-49] показали, что при распространении по волоконному световоду мощного импульса накачки на длине волны 1,06 мкм от Nd ИАГ-лазера с синхронизацией мод и модуляцией добротности происходит генерация второй гармоники и суммарной частоты вида со, -t- oj. Эффективность преобразования составляла около 0,1% как для суммарной частоты [49], так и для второй гармоники [52]. Такая высокая эффективность неожиданна для параметрических процессов второго порядка, поскольку восприимчивость второго порядка связана с нелинейным откликом электрических диполей, следовательно, близка к нулю в изотропных материалах, каким является плавленый кварц. Существует несколько нелинейностей высших порядков, которые могут создать эффективную для таких процессов наиболее важны среди них нелинейности на дранице сердцевины и оболочки и нелинейности, связанные с квадрупольным и магнитным моментами. Однако детальные расчеты показывают [53], что эти нелинейности могут дать увеличение эффективности преобразования максимум до 10 даже при условии фазового синхронизма. Видимо, более высокие эффективности параметрических процессов второго порядка связаны с другим механизмом. [c.309]

Переходим к критериям отбора нелинейных оптических материалов, используемых в качестве рабочих тел устройств генерации второй гармоники, суммовых и разностных частот, а также плавного параметрического преобразования частоты излучения накачки. При прочих равных условиях основным требованием к кристаллу (текстуре) является наличие в нем направлений, по которым имеет место равенство скоростей распространения взаимодействующих излучений, так называемых направлений синхронизма. При отсутствии в среде направления синхронизма (вследствие не- [c.238]

Эта система уравнений будет в дальнейшем решена для случаев генерации суммарных и разностных частот и параметрического усиления в предположении, что коэффициенты преобразования не достигают слишком высоких значений. Как и для генерации второй гармоники, примем, что в области рассматриваемых частот среда свободна от потерь в смысле определения, данного в разд. 1.23. [c.176]

Мы уже установили выше, что квадратичная по полю нелинейная поляризация, описываемая нелинейной оптической восприимчивостью 2-го порядка ответственна за процессы генерации суммарной ((0 = 0 + С02) и разностной (со = oi - 02) частот, генерации второй оптической гармоники (со = 2 oi), оптического выпрямления (О - oi — 02). Эта же восприимчивость описывает линейный электрооптический эффект в постоянном поле, или эффект Поккельса (со = О + со), и процессы параметрического преобразования частоты (соз = oi + 02). [c.201]

Перейдем к анализу вклада спонтанных процессов. При преобразовании с генерацией суммарной, а не разностной частоты спонтанное излучение на частоте Os в первом порядке теории возмущений по нелинейности отсутствует. Во втором порядке имеются три процесса, дающие шумовой вклад в излучение частоты S. Это, во-первых, спонтанный параметрический распад накачки не в синхронизме Шр-> (Oir-Ь ( >р — ir) с последующим преобразованием сОр + ir Юз в синхронизме во-вторых, это генерация накачкой второй гармоники Юр + Юр 2 р не в синхронизме и спонтанный распад излучения 2сОр 2о)рОз-f--1-(2сОр — Os) третий процесс — четырехфотонный распад накачки Юр + Юр 3 + (2юр — Юа). При малой расходимости накачки вклад этого процесса мал по сравнению с двумя первыми [20]. Во втором из двух остающихся процессов оба этапа идут при сильном нарушении условий синхронизма, в то время как в первом на одном из этапов — сложении частот — условия синхронизма выполнены. Он и дает основной вклад в шумовой сигнал. [c.129]

Перейдем к рассмотрению основных применений нецентросимметричных диэлектриков в нелинейной оптике, преимущественно относящихся к области дискретного и непрерывного (плавного-па-раметрического) преобразования частоты излучения лазеров. Исторически это направление начало быстро развиваться после выявления Франкеном с сотрудниками генерации второй гармоники от излучения лазера на рубине в кристаллическом кварце в 1961 г. и предсказания Р. В. Хохловы.м и С. А. Ахмановым в 1962 г. возможности параметрической перестройки частоты излучения лазе- [c.240]

С помощью квантовомеханической теории возмущений вычислены индуцированный нелинейный электрический дипольный момент и моменты более высоких порядков атомной системы, облучаемой одновременно двумя или тремя световыми волнами. Учтены члены, квадратичные и кубичные по полю. Выведено важное пространственно-частотное перестановочное соотношение для нелинейной восприимчивости и проанализирована ее зависимость от частоты. Установлено соотношение между нелинейными микроскопическими свойствами и эффективной макроскопической нелинейной поляризацией, которую можно ввести в уравнения Максвелла для бесконечной однородной анизотропной нелинейной диэлектрической среды. Для нелинейного диэлектрика выведены соотношения для энергии и мощности, соответствующие соотношениям Мэнли — Роу в теории параметрических усилителей. Получены в явной форме решения системы уравнений для комплексных амплитуд, описывающих взаимодействие плоской световой волны с ее второй гармоникой или взаимодействие трех плоских электромагнитных волн, которые удовлетворяют энергетическому соотношению (u3 = (Oi-t-W2 и соотношению для импульсов кз = kl -Ь ка -Ь Ак. Рассмотрена генерация третьей гармоники и взаимодействие между большим числом волн. Обсуждены возможности применения теории для исследования низкочастотного и высокочастотного эффекта Керра, модуляции света, генерации гармоник и параметрического преобразования света. [c.265]

В соответствии с данными рабО,т [155] и [153] девять исходных резонансных частот (17910, 48420, 19560, 21 150, 23970, 25 080, 27 960, 28 680 Гц) преобразуются в ходе процесса метаболизма в большую серию комбинациойных частот, представляющих собой вторую и третью гармоники этих частот, частоты колебаний, появляющихся в ходе оптического смещения и параметрической генерации. При этом в начале клеточного цикла наблюдаются только исходные частоты, а в ходе процесса метаболизма спектр, обогащается более высокочастотными линиями, что, по-видимому, связано с возрастанием со временем амплитуды генерируемых колебаний и соответственно увеличением амплитуды высших гармоник. Однако наиболее высокочастотные линии спектра, обязанные описанному преобразованию частоты, не превышают 9-10 ГГц (3000 см ), т. е. не доходят до оптического диапазона, самые низкочастотные линии которого лежат выше 4-105ГГц тем более они не доходят до области УФ-спектра, начинающегося с частоты 7,5-10 ГГц. Эффективное преобразование частоты в эти диапазоны на основе перечисленных выше принципов осуществить, по-видимому, невозможно. [c.153]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...