Возбуждение второй гармоники

Возбуждение второй гармоники. Возбуждение высших гармоник. Методы осуществления фазового синхронизма. Возбуждение высших гармоник лазерным излучением в реальных средах [c.144]

Возбуждение второй гармоники. Рассмотрим нелинейную среду, характеризуемую квадратичной поляризацией Р = = [c.145]

Схема процесса возбуждения второй гармоники [c.147]

Фиг. 0. Идеализированная геометрия для случая возбуждения второй гармоники в кристалле кальцита.

Выполнение условия синхронизма в одноосном отрицательном кристалле при возбуждении второй гармоники п° = лр. [c.169]

Лри наличии измеряемого поля или градиента поля в индикаторной цепи феррозонда появляются четные (относительно частоты поля возбуждения) гармоники. Как правило, в феррозондовой дефектоскопической и магнитометрической аппаратуре используется вторая гармоника поля возбуждения. Схема работы феррозондов показана на рис. 4, д. [c.10]

Основные теоретические закономерности второй гармоники э.д.с. накладного преобразователя. На основании изложенной выше нелинейной теории на ЭВМ Минск-32 был произведен расчет накладного датчика для контроля качества термообработки (твердости) поковок коленчатых валов из стали 45Х. Число витков измерительной катушки датчика й 2 = 435, ее поперечное сечение 5 = 91,6Х 10 частота возбуждения / = 3000 гц. На образец воздействует переменное поле, составляющие которого Hiz и Hix, и постоянное подмагничивающее поле с составляющими и Hqx- [c.20]

Дифференциальные феррозондовые датчики. В качестве феррозондовых датчиков применяются различные индикаторные устройства, отличающиеся друг от друга принципом действия и конструктивным исполнением. Рассмотрим те из них, в которых используются феррозонды с поперечным возбуждением, включенные по дифференциальной схеме. Эти феррозонды возбуждаются поперечным полем, создаваемым переменным током звуковой частоты, протекающим непосредственно по сердечникам. Такие датчики исследовались в связи с изучением возможности их применения в некоторых типах дефектоскопов, предназначенных для обнаружения дефектов в рельсах. Исследуемый феррозонд помещался над образцом с дефектом таким образом, чтобы их сердечники были вертикальны. На выходе феррозонда измерялась вторая гармоника [c.57]

На наш взгляд, такая компенсация возможна лишь в небольшом диапазоне изменений величины зазора, так как частота генератора 3 нелинейно зависит от изменения зазора и, кроме того, выходной сигнал феррозонда также нелинейно зависит от силы тока возбуждения. Чтобы с повышением тока возбуждения феррозонда увеличивался сигнал на его выходе по второй гармонике, необходимо, чтобы феррозонд работал в режиме малых токов возбуждения, который приводит к [c.73]

Получены формулы, позволяющие определить любую гармонику эдс феррозондов с поперечным возбуждением при учете гистерезиса кривой намагничивания материала сердечника в случае выполнения условия . В качестве примера проведен расчет второй гармоники эдс, полученные результаты сравнены с экспериментальными данными. Иллюстраций 2. Библиография — 5 названий. [c.232]

У рабочих колес низшие собственные частоты, соответствующие т=1 и т = 2, часто оказываются близкими, поэтому в некоторых случаях может сложиться ошибочное представление о возбуждении колебаний рабочего колеса второй гармоникой окружной неравномерности потока по форме колебаний, соответствующей т = 2. На самом деле оно возбуждается общими вибрациями турбомашины и колеблется по другой форме колебаний (от=1), ко с удвоенной частотой вращения ротора. [c.156]

Удобный способ восстановления информации, содержащейся в частях объектного пучка со сдвигом по частоте, дает фазовая модуляция опорного пучка. В случае, когда опорный пучок, используемый для изготовления голограмм с усреднением по времени, сдвинут на частоту вибрации объекта, максимум яркости восстановленного изображения соответствует максимуму функции Бесселя первого порядка /1(9), а не максимуму функции Уо(ф), как в случае голограммы с усреднением по времени, которая записывает нулевой порядок. Влияние такого сдвига сказывается на том, что положение максимума яркости на голограмме смещается от узловой линии (соответствующей нулевой вибрации) к тем участкам, которые создают сдвиг, соответствующий максимуму функции Бесселя первого порядка. Если опорный пучок сдвинут по частоте до согласования со второй гармоникой частоты модуляции, то яркость восстановленного изображения имеет вид функции Бесселя второго порядка от фазового сдвига. Хотя теория считает, что прямой сдвиг по частоте опорного пучка относительно частоты объектного пучка является желательным, на практике получить этот сдвиг не представляется возможным следовательно, более реальной является осуществление синусоидальной фазовой модуляции опорного пучка на частоте, совпадающей с частотой возбуждения объекта. Анализ общего случая, когда фазы опорного и объектного пучков не совпадают, весьма сложен однако очень полезную информацию может дать анализ частных случаев, когда опорный пучок либо находится строго в фазе с движением объектного пучка, [c.535]

Если генерация второй гармоники осуществляется с помощью ультракоротких световых импульсов, то возникают дальнейшие усложнения, не имеющие места при возбуждении монохроматическим светом. В частности, условие фазового синхронизма А = 0 хотя и может быть выполнено для средней частоты импульса, но уже не выполняется для всего расширенного спектра частот импульса. В решении (8.10) это выражается зависимостью подынтегрального выражения от разности групповых скоростей, входящих в дисперсионный параметр D. Аналитически интегрирование (8.10) возможно для определенных функциональных зависимостей амплитуды от времени i4i(0- Для гауссовой функции, например, результат выражается интегралом ошибок с комплексным аргументом. Это позволяет определить интенсивность, а также ее интегральное во времени значение и энергию импульса, отнесенные к единице площади. При коротких импульсах накачки оказывается, что энергия импульса растет медленнее, чем z , и при z< Lnl- Это вызвано невыполнением условия фазового синхронизма для части спектра импульса. В качестве характеристического параметра может быть введена длина [c.280]

Учет потерь энергии, связанных с излучением открытыми концами трубы, приводит к сужению области изменений углов автоколебания возникают в этом случае для углов ф, находящихся в пределах от ф = 14° до Ф = 87°. При этом для второй гармоники диапазон изменений углов ф оказывается в пределах от ф = 13° до ф = 83°. Эти области возбуждения колебаний для двух первых гармоник, как отмечается в [7], согласуются с экспериментами Лемана. Следует заметить, однако, что хорошего совпадения с экспериментом, вообще говоря, трудно ожидать, поскольку в теории делаются весьма грубые упрощения. [c.503]

Выше не упоминалось о двух процессах, возникающих при электронном ударе атомного остова — упругом рассеянии электрона и рекомбинации электрона с атомным остовом с испусканием рекомбинационного излучения. Очевидно, что оба этих процесса не приводят к образованию многозарядных ионов. Второй из них приводит к процессу возбуждения сверхвысоких гармоник лазерного излучения (см. разд. 9.7 и гл. XI). Однако в принципе необходимо принимать их во внимание при абсолютизации вероятности Область реализации этих процессов лежит при энер- [c.236]

В средах без центра инверсии, как уже говорилось выше, разрешен также случай, когда q = n. Соответственно кроме гиперкомбинационного рассеяния может также реализоваться и процесс возбуждения второй гармоники (рис. 3). Все соотношения для этого процесса получаются из (16) и (17) заменой д- п квадратичная восприимчивость имеет вид [c.27]

Из соотпошопия (4) следуют основные закономерности процесса возбуждения второй гармоники. [c.146]

Первоначально были предложены и начали разрабатываться косвенные жтоды. Отметим в связи с этим две работы, опубликованные в 1967 г. в [1311 использовался эффект возбуждения второй гармоники двумя световыми пучками в [132] была изложена методика, основанная на измерении длины трека люминесценции при двухфотонном поглощении. Эта методика (так называемая двухфотонная методика или, иначе, методика столкновений) благодаря своей простоте получила вскоре широкое распространение. [c.387]

Для возбуждения растворов красителей в импульсном режиме чаще всего используются рубиновый (694 нм, основная частота и вторая гармоника), неодимовый (1060 нм, основная частота, вторая, третья и четвертая гармоники), азотный (337 нм) и ксеноновый (172,5 нм) импульсные лазеры. Генерация может быть осуществлена практически при любой длине волны в диапазоне от 340 до 1100 нм при КПД, достигающем десятков пррцентов. Ширина спектра составляет 5—50 нм [c.956]

Из спектра ЭДС, наводимой в измерительной обмотке ферроэлемента, с помощью избирательного усилителя блока обработки сигнала выделяется вторая гармоника частоты возбуждения, равная 8000 Гц, которая усиливается и детектируется. [c.181]

Эффективность работы накладного датчика существенным образом зависит от соотношения между переменным полем возбуждения и постоянным подмагничивающим полем, которые действуют на контролируемый образец. Эти поля по величине должны быть такими, чтобы в выходном сигнале датчика содержались все высшие гармонические составляющие и прежде всего вторая гармоника. Кроме того, чтобы существенно снизить уровень помех от магнитных неоднородностей вещества, необходимо доводить материал (подмагничиваю-щим полем) практически до состояния магнитного насыщения. Поэтому для практики наибольший интерес представляет такая задача, когда накладной датчик при контроле изделия [c.7]

Изобретение феррозондов связывают с именами немецких ученых Ашенбреннера и Губо [9]. Ими был предложен и опробован феррозонд кольцевого типа. В качестве сердечника они использовали железную проволоку, покрытую шеллаком. Обмотка возбуждения наматывалась непосредственно на сердечник, измерительная размещалась на специальном каркасе и настраивалась в резонанс на частоту второй гармоники. Амплитуда э.д.с. удвоенной частоты была пропорциональна измеряемой компоненте поля, действующей в направлении нормали к плоскости витков вторичной обмотки. Магнитометр предназначался для измерения короткопериодичных магнитных возмущений, обусловленных ионосферными явлениями. Постоянная составляющая геомагнитного поля уравновешивалась с помощью магнита, размещенного вблизи феррозонда. [c.40]

Фелч [11], аппроксимируя кривую намагничивания сердечников феррозонда с продольным возбуждением ломаной линией, вычислил амплитуду второй гармоники выходной э.д.с. как функцию измеряемого иоля и поля возбуждения. Полученные величины оказались достаточно близкими к наблюдаемым на практике. Ему же удалось экспериментально установить также некоторые закономерности, характеризующие связь между уровнем шумов феррозонда и выбранным режимом работы. [c.41]

Для проверки правильности данной формулы были проведены расчеты амплитуды второй гармоники феррозонда с поперечным возбуждением. Сердечник феррозонда выполнен из пермаллоя 80НХС [1]. Через сердечник пропускался ток 40 мкА. По этой формуле определялась зависимость амплитуды второй гармоники эдс от величины напряженности продольного магнитного поля. График зависимости представлен на рис. 2. [c.46]

В настоящее время созданы параметрические генераторы, работающие как в импульсном, так и в непрерывном режиме. В качестве источников накачки служат ОКГ на стекле, рубине, аргоне при этом используются их излучения как на первой, так и на второй гармониках. В качестве кристаллов применяются ниобат лития, титанат бария, натрий и др. На ниобате лития при использовании в качестве источника ОКГ на алюмонттриевом гранате созданы параметрические генераторы с плавной перестройкой частоты в диапазоне 1,98—2,33 мкм. При накачке второй гармоникой от ОКГ на гранате оказалось возможным осуществить перестройку в пределах от 0,55 до 3,65 мкм. Коэффициент полезного действия этих генераторов rj = WJW — мощность накачка, а — мощность возбужденных колебаний) достигает нескольких процентов. [c.78]

На рис. 9.12 приведены экспериментальные результаты, полученные при тензометрировании большинства рабочих лопаток второй ступени другого компрессора. Производили измерения резонансных напряжений на лопатках при возбуждении колебаний 4 и 6 гармониками. И в этом случае число главных максимумов и провалов напряжений примерно отвечает теоретическим соображениям 8 и 12). Однако для случая возбуждения шестой гармоникой (т = 6) картина Беоколько нарушается распределением напря- [c.184]

ОБЕДНЕННЫЙ СЛОЙ — то же, что запорный слой. ОБЕРТОН (от нем. Oberton — высокий тон, высокий звук) — синусоидальная составляющая периодич. колебания сложной формы с частотой, более высокой, чем основной тон. Любое периодич. колебание можно представить как сумму осп. тона и О., причём частоты и амплитуды этих О. определяются как физ. свойствами ко-лебат. системы, таки способом её возбуждения. Если частоты всех О.— целые кратные осн. частоте, то такие О. ваз. гармоническими или гармониками. Если же частоты зависят от осн. частоты более сложным образом, то говорят о негармонич. О. В этом случае представление периодич. колебания в виде суммы гармоник будет приближённым, но тем более точным, чем большее число гармоник взято. Если частота осн. тона / (первая гармоника), то частота второй гармоники равна 2/ или близка к этому значению, частота третьей 3/ и т. д. Состав и кол-во О. сложного звука определяет его [c.371]

Численный анализ режима ав-токоллимационного отражения на минус второй гармонике при возбуждении решетки Я-поляризован-ной плоской волной не выявил существенного различия в закономерностях изменения W-2 по сравнению с -поляризацией (рис. 122, б). Единственное, что хотелось бы отметить, это изменение величины М (М больше на единицу в случае Я-поляризации для тех же значений х, в и 6), которое приводит к смещению областей с большим количеством островов высокой концентрации в сторону меньших значений х. При этом возможно получение практически полной концентрации рассеянной энергии в автоколлимирующей гармонике даже при существовании и других распространяющихся гармоник в зоне отражения решетки. [c.178]

Эксперименты подобного рода открывают возможность проследить в реальном времени физику процессов лазерно-индуцированных фазовых превращений в твердых телах. В КАРС-спектрохронографии были зарегистрированы [59] с пикосекундным временным разрешением спектры оптического фонона в кристаллическом кремнии при разных уровнях возбуждения (вплоть до плавления). Блок-схема экспериментальной установки представлена.нарис. 3.24. Источниками пи -косекундных импульсов с перестраиваемыми частотами oi и сог служили два лазера на растворах органического красителя, синхронно накачиваемые цугами импульсов второй гармоники YAG Nd + лазера с пассивной синхронизацией мод. Излучение с частотой oi служило и для возбуждения кристалла. [c.150]

В соответствии с вышесказанным расчет гиперполяризуемости по формулам для двухуровневой модели особенно удачен в случае, если энергии преобразованного изл)Д1ения намного ниже энергии возбужденных уровней рассматриваемых систем. Этим свойством обладают комплексы переноса заряда (1ШЗ) (см. разд. 2.5). Полоса поглощения комплексов, рассмотренных в разд. 2.5, связанная с ПЗ, находится в области 5—5,5 эВ, в то время как знергая квантов второй гармоники излучения неодимового лазера равна 2,34 эВ. В указанном случае дисперсией гиперполяри-зувмости можно пренебречь, и формула, описывающая гиперполяризуемость двухуровневой системы (119), примет вид [189] [c.137]

В тонких (монослойных) пленках или в ленгмюровских пленках, сос-стоящих из нескольких слоев органических молекул [219], инверсионная симметрия может отсутствовать [220]. Поэтому в монослоях наблюдается генеращш второй гармоники [221, 222], резко усиливается комбинационное рассеяние [222, 223] и наблюдаются некоторые дрзлгие нелинейные оптические эффекты. В монослоях квазиодномерных молекул [224], например полиацетиленов, наблюдаются нелинейные экситонно-деформа-ционные возбуждения (солитоны) [225,226]. [c.148]

Первые эксперименты по получению вынужденного комбинационного рассеяния при возбуждении пикосекундными импульсами были выполнены Шапиро и сотр. [8.9], а также Бретом и Вебером [8.10]. Они использовали вторую гармонику излучения лазера на стекле с неодимом в режиме синхронизации мод. Излучение направлялось и фокусировалось в различных жидкостях, таких, как бензол, толуол, сероуглерод и нитробензол, а также жидких смесях. При этом в [8.10] было установлено, что коэффициент преобразования сильно уменьшается в том случае, когда ширина спектра лазерного импульса превышает ширину линии колебательного перехода вынужденного комбинационного рассеяния, что соответствует выполнению условий нестационарного режима. Укорочение стоксова импульса по сравнению с лазерным наблюдалось в более поздних работах несколькими авторами [8.32—8.36]. Вблизи порога на- [c.298]

Рис. 9.13. Спектрометр с высоким временным разрешением с параметрическим генератором света на базе кристаллов LiNbOs для формирования возбуждающих и пробных импульсов. (По [9.32].) В установке один из генераторов накачивается импульсами с основной длиной волны Л=1,06 мкм, другой — второй гармоникой с Л=0,53 мкм (получаемой в кристалле KDP) (см. гл. 8). Перестройка длины волны производится поворотом кристалла. Несколько фотодиодов (FD) позволяют контролировать параметры импульсов. Оба генератора могут быть приспособлены для ступенчатого возбуждения образца. В этом случае может быть определено возбуждение верхнего энергетического уровня путем измерения проинтегрированного по времени сигнала люминесценции в зависимости от времени задержки между двумя возбуждающими импульсами (часть установки, показанная на рисунке пунктиром).

В главах, посвященных генерации импульсов, было показано, что лазеры на красителях с непрерывной или синхронной накачкой позволяют получить субпикосекундные импульсы с высокой частотой следования (до 10 Гц) и хорошей воспроизводимостью. При таких частотах следования измеряются не отдельные импульсы до и после их прохода через образец,, а усредненный за большое число импульсов сигнал. Сигнал возбуждения образца, следующий по каналу импульсов возбуждения, периодически включается и выключается с относительно низкой частотой при помощи модулятора (например, вращающегося диска с отверстием). Таким образом, на фотоприемник попеременно поступают пробные сигналы, прошедшие через возбужденный и невозбужденный образцы (рис. 9.15). Электронная система регистрации избирательна и настроена на частоту прерывания возбуждения. Поэтому регистрируемый сигнал пропорционален разности средней энергии пробного излучения при наличии и отсутствии возбуждения. Применение в резонаторе лазера системы выбрасывания импульсов позволяет, если это требуется, снизить частоту следования импульсов (см. гл. 5) и одновременно увеличить их мощность. Это особенно необходимо в тех случаях, когда возвращение образца в исходное основное состояние происходит медленно. Интервал времени между сигналом возбуждения и следующим за ним пробным сигналом может устанавливаться при помощи оптической линии задержки, связанной с шаговым двигателем. По выбору в канал возбуждения и пробный могут быть введены кристаллы для генерации второй гармоники. Другие нелинейные оптические процессы преобразования в общем случае использовать трудно, так как интенсивность слишком мала. (Применение усилителей с импульсной накачкой (см. гл. 5), позво- [c.342]

В [41] при гелиевых температурах наблюдалась генерация второй гармоники в кварце на 4,5-10 гц. Схема установки, показанная на рис. 74, принципиально не отличается от используемых на частотах ультразвукового диапазона в криостате 1, заполненном жидким гелием, шомещался резонатор 2 на частоту 4,5 10 гц. Возбуждение гиперзвука в кварцевом стержне 3 осуще- ствлялось так же, как в работах [42, 43] см. также обзор [44]) конец кварцевого стержня помещался в пучность электрического поля в резонаторе 2. Приемный резонатор 4 был настроен на частоту второй гармоники 9 10 гц (на частоте 3 10 гц наблюдалась также третья гармоника). Гармоники наблюдались в кварцевых стержнях X- и ЛС-срезов, а также в непьезоэлектрическом срезе Z. Отмечаются некоторые трудности эксперимента генерация гармоник могла происходить в зазоре между стержнем и резонатором при мощности 0,1 вт резонатор пробивался. [c.337]

Для выявления поверхностных обезуглероженных участков и слоев, глубина которых составляет более 1% от диаметра стальных прутков, создан прибор ВС-ЗОК. В этом приборе также реализовано двухчастотное возбуждение проходного преобразователя низкочастотным напряжением большой амплитуды, в отношении которого материал объекта контроля проявляет нелинейные свойства, и высокочастотным напряжением малой амплитуды, по отношению к которому материал можно считать линейным. Возникающая и измерительной обмотке преобразователя ЭДС содержит спектр частот, пз которых анализу подвергается напряжение удвоенной частоты высокочастотной компоненты. Вторая гармоника высокочастотного напряжения имеет корреляционную связь с измененпем магнитной ироницаемости, которая, в свою очередь, зависит от степени насыщения углеродом поверхностных участков контролируемых прутков. [c.156]

Возбуждение высших гармоник. Процесс возбуждения высших гармоник К > 2) описывается аналогично процессу воз-буи депип второй гармоники исходя из общего выражения для решения уравнений Максвелла в нелинейной среде (соотноше-нне (13) в лекции 11) и выражения для соответствующего члени разложения нелршепной поляризации в ряд по степеням папряжепности поля [c.148]

Второе явление — возбуждение высоких гармоник исходного длинноволнового излучения как следствие возникновения рекомбинационного излучения при рассеянии на атомном остове туннельного электрона, ускоренного в поле излучения. Процесс возбуждения высоких гармоник имеет ту же отсечку по номеру К гармоники, что и процесс надпороговой ионизации в туннельном режиме / "тах Ю кол- Этот предел наблюдается в многочисленных экс периментах. Он фигурирует и в многочисленных расчетах. Из приведенной выше оценки Жщах видно, что энергия кванта рекомбинационного излуче ния может быть весьма велика и может лежать в далеком ультрафиолетовом диапазоне частот. Более детально этот процесс обсуждается в гл. XI. [c.250]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...