Двухпучковое взаимодействие

Возвращаясь к обычным нелинейностям локального типа, отметим, что в этом случае запрет стационарного энергообмена относится только к прямому двухпучковому взаимодействию и не распространяется на различного рода параметрические многоволновые взаимодействия, в которых возможность усиления одной волны определяется поляризацией, наведенной в нелинейной среде другими волнами ( 1.2). [c.18]

Рис. 1.5. Попутная (д) и встречная (б) схемы двухпучкового взаимодействия

Рассмотрим на примере фоторефрактивных кристаллов вид возникающих решеток и результат двухпучкового взаимодействия для трех возможных ситуаций. [c.26]

В то же время возникновение и кинетика генерации и особенно теория зтих процессов до сих пор остаются слабо исследованными. Основной причиной этого является, конечно, сложность решения системы нелинейных уравнений для зависящих 01 времени величин даже при простейшем двухпучковом взаимодействии. Реально же в этом случае на начальном этапе развития генерации единственная волна накачки взаимодействует с большим числом шумовых рассеянных волн, из которых лишь одна или несколько остаются в стационарном режиме. [c.39]

Согласно данным работ [33, 34], оптимизацией термообработки коэффициент усиления Г при двухпучковом взаимодействии ( 1.3) может быть доведен до 100 см . [c.51]

Таким образом, двухпучковое взаимодействие в средах со смешанным нелинейным откликом 13 Ф О, тг/2) может приводить к усилению сигнальной волны и изменению ее фазы. Как следует из определения 1 13, ее значение определяется рядом параметров, в том числе и рассогласованием частот взаимодействующих волн. [c.76]

Таким образом, двухпучковое взаимодействие позволяет усиливать сигнальный пучок и управлять его фазой, что оказывается весьма важным, например, для согласования частоты волны накачки с частотами мод резонатора лазера на двухпучковом взаимодействии ( 4.1). [c.76]

Двухпучковое взаимодействие. Выше (п. 3.2.2) мы получили зависимость интенсивности сигнальной волны (3.28) и ее фазового набега [c.84]

Зависимости Ш и от ЬТ позволяет сделать вывод о возможности использования двухпучкового взаимодействия для получения генерации в замкнутом резонаторе. Действительно, для этого необходимо выполнить не только условие превышения усиления над потерями, но и условие согласования частоты генерации с частотой моды резонатора. Однако в общем случае частота волны накачки не обязательно совпадает с частотой моды резонатора и согласование происходит за счет фазового набега сигнальной [c.87]

В случае двухпучкового взаимодействия Г — коэффициент усиления слабого пучка, т.е. Г отвечает за нелокальную составляющую нелинейного отклика. Если отклик лишь локальный, т.е. = О и разбаланс накачки отсутствует (Д = 0), то выражение для / рс принимает стандартный вид [c.116]

Из (5.2) следует, что минимальный порог генерации соответствует г = 1, т.е. равным интенсивностям волн накачки, что вполне понятно, поскольку при этом одинаковы по величине и противоположны по знаку добавки к фазам волн 3 тл 4 из-за их двухпучкового взаимодействия с волнами [c.175]

Отметим, что выражения (3.83) и (3.84) переходят в выражения (3.74 ) и (3.75 ) соответственно, если г О, т.е. когда встречная волна накачки 2 отсутствует и взаимодействие становится двухпучковым. [c.89]

К настоящему времени созданы лазеры, использующие как прямое двухпучковое взаимодействие в средах с нелокальным откликом, так и параметрические многопучковые взаимодействия в более распространенных нелинейных средах с локальным откликом. [c.18]

В данном параграфе мы проведем полный скалярный анализ процессов двухпучкового взаимодействия и анализ многопучкового параметрического взаимодействия в приближении достаточно слабых эффектов, для того чтобы вскрыть основные закономерности преобразования фаз и интенсивностей в средах с различным типом нелинейного отклика, включая эффекты, возникающие при снятии выровдения по частоте. [c.25]

Двухпучковое взаимодействие. Двухпучковое взаимодействие являете / частным случаем четырехпучковой схемы (рис. 1.5д) когда один из пучков накачки (ниже для определенности второй) отсутствует (п. 1.1.3). Оставшиеся пучки 1 и 3 в результате смешения на записаш10Й ими динамической решетке изменяют свои интенсивность и фазу ). В этом простейшем случае многопучкового взаимодействия решение уравнений легко получается во всем диапазоне изменения интенсивности сигнального пучка (п. 3.2.2). Так, при отсутствии поглощения в нелинейной среде и симметричном падении пучков для интенсивности и фазы сигнального пучка, а также разности фаз пучков J и 7 получаем следующие зависимости (см. (3.28) и (3.29)) [c.26]

При двухпучковом взаимодействии участвуют по-прежнему четыре волны две записывают рещетку, одна из них на ней дифрагирует и рождает волну, распространяющуюся в направлении другой волны. [c.26]

Рис. 1.8. Двухпучковое взаимодействие в среде с нелинейным откликом а - нелокальным (7 = О, у" > О, ДЛ = Л/4) б - локашлым (7 > О, у" = О, Д Л = 0) в - локалы1ым (7 < О, 7" = О, Д Л = Л/2). Поперечные линии в нелинейном элементе показывают расположение изофазных поверхностей, сплошные - изофазных поверхностей световой решетки, штриховые - динамической решетки

Рис. 1.9. Спектралы1ые контуры действительной (7 ) и мнимой (7") компонент константы связи при невырожденном двухпучковом взаимодействии в средах с нелокальным (а) и локальным (б) откликами

Остановимся на структуре уравнений (3.20) и (3.21). Первое слагаемое в их правых частях отвечает за линейное поглощение. Следующая сумма в (3.20) (от которой в (3.21) осталось одно слагаемое) описывает двухпучковое взаимодействие. Это взаимодействие всегда синхронно, а энергообмен за счет него возможен лишь при ipif Ф О, т.е. когда имеется сдвиг голограммы относительно записавшей ее интерференционной картины. Это особенно наглядно демонстрирует система уравнений (3.21), описывающая именно двухпучковое взаимодействие. Наконец, последнее слагаемое в (3.20) описывает параметрический процесс, когда, как отмечалось выше в отношении уравнений (3.13), две волны записывают голограмму, третья дифрагирует на ней, порождая четвертую. Так, например, слагаемое, содержащее сомножитель 142( 4 2 3 1). описывает запись голограммы волнами 4 к 2, ее считывание волной 3 и рождение волны 1. Видно, что такой параметрический процесс может происходить при любом tPij. Это и понятно, поскольку для считывающей волны голограмма оказывается подобной заданной, а дифракция на заданной голограмме одной волны не зависит от положения штрихов голограммы. [c.71]

Двухпучковое взаимодействие. Простейшим случаем взаимодействия волн, допускающим полное аналитическое решение, является двухпучковое взаимодействие, описываемое уравнением (3.21). Пусть на вход нелинейной среды падают лишь две волны 1 к 3 (рис. 3.1а). Система уравнений (3.21) легко решается при условии отсутствия диссипации (а = 0). Если же диссипация присутствует, т.е. а =0, то решение легко находится при симметричном падении волн на границу среды, т.е. при 01 =03 =0. В этом случае, проводя замену/ii,3 = i,3exp(-af/j5) и вводя новую переменную С/= (0/2а) (1 — ехр(—2af/j3)), приходим к решению [c.75]

Рис. 3.3. Зависимость экспоненциального коэффициента усиления сигаальной волны П1 и нелинейного фазового набега Д(/> сигнальной волны от безразмерной расстройки частоты 6 При двухпучковом взаимодействии для случая нелокального 7qI= 2 (1,2) и локального 7о / = 2 (3,4) откликов. Зависимости 1, 3 соответствуют слабому сигнальному пучку (т < 1), 2, 4 — когда сигнальный пучок на входе в среду равен по интенсивности пучку накачки (ш = 1)

Z 1 -1 О , 2 3 ffTg Рис. 3.4. Зависимость экспоненциального коэффициента усиления сигнальной волны П/ (i, 3) и фазового набега Atp (2, 4) от расстройки частоты 6Т при двухпучковом взаимодействии и одинаковых вкладах локального и нелокального нелинейных механизмов (7J,/ = у I = 2). Кривые J, 2 соответствуют слабому сигнальному пучку (ш 1), а кривые 3,4 — сигнальному пучку, интенсивность которого равна интенсивности пучка накачки (ш = 1) [c.87]

Рис. 3.5. Зависимость выходной интенсивности сигнального пучка (1)11 (0) от скорости движения интерференционной картины V при невырожденном двухпучковом взаимодействии в кристалле силикосилленита (пропускающая решетка, локальный отклик)

Рис. 3.6. Зависимость ослабления проходящей волны/j (Z)//, (0) от скорости движения интерференционной картины и пря невырожденном двухпучковом взаимодействии в кристаллах силикосилленита (отражательные решетки, нелокальный отклик)

При Г О и сравнительно слабом входном сигнальном пучке в толстом кристалле энергия накачки полностью перекачивается приблизительно поровну в сигнальную и холостую волны. При отрицательном Г интенсивность сигнального пучка уменьшается с ростом Tz и в пределе не превьшхают (0)/4. Таким образом, прямое двухпучковое взаимодействие на сдвиговой решетке является более эффективным процессом, чем параметрическое четырехпучковое. [c.120]

В отличие от (3.22) уравнение (5.3) содержит переменный коэффициент при первой производной. Эта эависимость обусловлена затуханием волн накачки. В результате из-за двухпучкового взаимодействия волны 3 и 4 получают различные добавки к фазе, причем зти добавки меняют знак при переходе через сечение нелинейной среды, в котором волны накачки сравниваются по интенсивности. Для г = 1 этим сечением является середина нелинейной среды. [c.176]

Козффндиент усиления Г для двухпучкового взаимодействия при циркулярной фотогальванической нелинейности имеет вид [93] [c.254]

В слз чае многопучковых взаимодействий параметрическое усиление, нечувствительное к знаку Д и характеру нелинейности (локальная или нелокальная), может ослаблять либо усиливать энергообмен из-за двухпучкового взаимодействия. В некоторых случаях наличие суммарного усиления и генерации дает информацию о соотношении действительной и мнимой (симметричной и антисимметричной) компонент фотогальванического эф- кта a/ 3s [97]. [c.256]

В фоторефрактивных кристаллах фазовая решетка, на которой наблюдается явление энергообмена и перекачки фазы, сама является результатом записи картины интерференции световых волн S и R, распространяющихся в объеме среды. В результате здесь мы имеем дело с довольно сложным процессом, в котором интерференционная картина влияет на фазовую решетку (посредством непрерывно происходящей записи), а последняя влияет на интерференционную картину (благодаря взаимной дифракции световых пучков на записываемой решетке). Подобный процесс дифракции двух записывающих световых волн на записываемой объемной голограмме в динамической голографической среде называется самодифракцией или двухволновым (двухпучковым) взаимодействием. [c.108]

В среде с нелокальным откликом наряду с параметрическим четырехпучковым взаимодействием происходит прямой двухпучковый энергообмен в обеих парах записывающих пучков 1-3 и 2-4. При этом возникающая решетка /24 смещена относительно 5б) 3 на Л/4 в зависимости от знака 7", а решетка 6624, в свою очередь, смещена по отношению к /)4 на Л/4, т.е. по отношению к 5б)з на О или Л/2 (рис. 1.11д, б). В первом случае решетки 5б)з и 5 62 4 накладываются максимумами и усиливают друг друга, так что общее усиление пучков 3 я4 возрастает. Во втором случае максимумы одной решетки накладьшаются на минимумы другой, решетки [c.31]

Jbsep с петлей накачки. Направленное смещение решетки относительно интерференционного поля в униполярных кристаллах с диффузионным гапом отклика в классической схеме встречного четырехволнового смешения из достоинства превращается в недостаток. В самом деле, поскольку сигнальный и обращенный пучки распространяются навстречу друг другу, невозможно выбрать геометрию взаимодействия так, чтобы оба они усиливались из-за прямого двухпучкового энергообмена со своими пучками накачки. Так, при усилении обращенного пучка будет проис- [c.141]

Ограничение на константу связи 7 / понятно, поскольку именно она отвечает за усиление при четырехпучковом взаимодействии и за перекачку фаз при двухпучковом смешении. [c.177]

Обратим внимание на оптическую схему генератора (рис. 5.10). Он работал при одном пучке накачки. Вьпие (п. 4.2.1) было показано, что такая генерация возможна лишь при наличии в среде нелокального нелинейного отклика. Следовательно, описанный генератор работал благодаря записи сдвинутых решеток при снятии вырождения по частотам взаимодействующих волн. В этом случае наряду с параметрическим четырех-пз овым энергообменом должен проявиться и двухпучковый энергообмен, который хорошо известен как вынужденное температурное рассеяние. Перекрытие одного из зеркал превращает схему из генератора с линейным резонатором в генератор с полуоткрытым резонатором (п. 4.2.2). Для такого резонатора характерен жесткий режим возбуждения и необходимо, чтобы отклик нелинейной среды был чисто нелокальным. В слз ие же тепловой нелинейности отклик среды всегда смешанный, так как сдвиг решетки относительно возбуждающей интерференционной картины не [c.186]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...