Нелинейности поляризации

Нелинейная поляризация. При взаимодействии сильного светового поля с веществам зависимость между поляризацией среды и напряженностью действующего светового поля не описывается материальным уравнением линейной электродинамики — появляется нелинейная связь между Р и Е. Удовлетворительное описание оптических явлений можно проводить разложением вектора поляризации в ряд по малому параметру Е/Е <1 [c.391]

Согласно теории линейных уравнений, общее рещение неоднородной системы можно представить в виде суммы общего решения соответствующей однородной системы и частного решения неоднородной системы. Второй член в выражении (237.2), зависящий от времени и координат так же, как нелинейная поляризация среды, и содержащий показатель преломления 21 Для частоты ю, служит решением неоднородной системы уравнений поэтому вектор В известен — он выражается через нелинейную поляризацию среды [c.847]

Тогда нелинейная поляризация (238.1) будет усиливать или ослаблять поле на частоте со . С другой стороны, возбудятся составляющие нелинейной поляризации вида [c.850]

Из формулы (36.11) видно, что в точке 2 = 0, т. е. на границе среды, волны с частотой 2со нет. В среде падающая волна создает нелинейную поляризацию, и за счет этого на частоте 2(о возникает волна. Мощность волны с увеличением г растет, но только до тех пор, пока при некотором значении 2=2о аргумент синуса р не будет равным я/2. При 2>2о волна на частоте 2со начинает [c.302]

Таким образом, нелинейность поляризации среды можно использовать для обнаружения слабого сигнала с длиной волны, для которой не существует чувствительных детекторов, путем преобразования его частоты в видимую область, где его можно зарегистрировать, например, с помощью фотоумножителя. Такой процесс называют параметрическим преобразованием частоты вверх. [c.306]

Иными словами, отклик среды на внешнее воздействие (в данном случае на поле световой волны) оказывается нелинейным. Отсюда и происходят термины нелинейная оптика , нелинейная среда , нелинейная поляризация среды . Последний термин применяют к слагаемым %Е и в (9.1.3) X и 0 называют нелинейными восприимчивостями. [c.213]

Если используется кристалл с квадратичной восприимчивостью, то основной вклад в нелинейную поляризацию будет вносить квадратичная поляризация, поэтому такие кристаллы относят к квадратично-нелинейным средам. Для них имеем [c.215]

Волна нелинейной поляризации распространяется по среде со скоростью, равной скорости исходной световой волны [c.231]

Смещение потенциала 17 (/) при нелинейной поляризации металла определяется выражением [c.71]

Шйв h.ll. к вопросу учета нелинейной поляризации трубопровода в расчетах [c.268]

Подставив в (68) значение Е, которое будет определяться как сумма В = Е + ЕI + В 2, можно получить выражение для нелинейной поляризации, которое будет включать в себя, в частности, слагаемые [c.77]

Нелинейный отклик в сверхсильных полях. В сверхсильных световых полях Е описание нелинейного отклика, базирующееся на методе возмущений, разложении нелинейной поляризации в ряд по степеням поля, теряет силу в значит, мере утрачивает смысл и понятие нелинейной восприимчивости. В экспериментах по генерации оптич. гармоник в атомах инертных газов при интенсивностях I —10 [c.296]

НЕЛИНЕЙНАЯ ПОЛЯРИЗАЦИЯ среды— поляризация среды (появление объёмного дипольного электрич. момента), зависящая нелинейно от напряженно- [c.305]

Генераторы разностной частоты, использующие также квадратичную нелинейность поляризации, предназначены для уменьшения частоты, для преобразования двух волн с частотами и Ша в волну с частотой ш. — ы, — а. Они применяются для получения когерентного излучения в ДВ-области спектра вплоть до субмиллиметровых волн, как в непрерывном режиме, так и в импульсном с нано- и пикосекундной длительностью. [c.448]

ВИЯМИ от нулевого положения, но в одинаковой фазе (в то время как в бегущей волне, наоборот, колебания всех точек происходят с одинаковыми отклонениями, до в разл. фазах) 2) в нелинейных оптич. средах колебания вынуждающей волны нелинейной поляризации [c.526]

Условие генерации. Выясним условие усиления световой волны одной из частот, например со в нелинейной среде. Как следует из (18.24) и (18.26), разность фаз между вол1ЮЙ нелинейной поляризации Р /, (со.) и световой волной частоты oj будет постоянной при любых значениях х, если [c.408]

Смысл дальнейших рассуждений состоит в установлении связи неизвестных величин А , A , Л22. 12 с известными В, ,1 на основе граничных условий. Подобным образом действуют и в линейной оптике (см. ГЛ. XXIII), но в ней заданными величинами служили амплитуда и волновой вектор волны, падающей из среды /. В нелинейной же оптике отраженная и преломленная волны порождаются нелинейной поляризацией, и поэтому заданная величина входит в выражение для поля внутри преломляющей среды. [c.847]

Таким образом, мы видим, что в жидкостях (а также в кристаллах, обладающих центром симметрии) квадратичная нелинейная поляризация отсутствует вследствие симметрии. Нелинейность таких сред определяется в первом приближении кубичной восприимчивостью эти среды называют кубично-нелинейными. Для изотропной кубичнонелинейной среды уравнение (9.1.3) принимает вид [c.215]

Е — амплитуда волны, v — скорость ее распространения в среде, 2 — координата, вдоль которой распространяется волна) в выражение для нелинейной квадратичной поляризации хЕ . Воспользовавшись известным тригонометрическим соотношением os P=(l+ os2P)/2, мы обнаружим в получившемся выражении для нелинейной поляризации среды слагаемое xEl/2) os[2a t—z/v)]. Это означает, что в среде распространяется волна поляризации с частотой 2(0, причем в таком же направлении и с такой же скоростью, что и исходная световая волна. Волну поляризации можно рассматривать как своеобразную излучающую антенну , бегущую по среде со скоростью v. При определенных условиях эта антенна может переизлучать новую световую [c.218]

Условие волнового синхронизма для генерации второй гармоники. В 9.1 отмечалось, что при определенных условиях волна нелинейной поляризации частоты 2со, во.чникающая при распространении в квадратично-нелинейной среде световой волны частоты ш, может переизлучить световую волну на частоте 2(и — вторую оптическую гармонику. Каковы же эти условия [c.231]

Наименование ссегнетоэлектрик связано с тем, что нелинейность поляризации впервые была обнаружена у сегнетовой соли (подробнее см. стр. 28, 29). [c.17]

Здесь 7J/ j(w4 (Oi, Шз) — компоненты тензора нелинейной оптич. восприимчивости (см. Поляризуемость) 3-го порядка (i, j, к, L — индексы декартовых координат) частота исследуемого сигнала (Oi является алгебрам ч, суммой частот, вводимых в среду полей (Oi, Oj, og (т. о. 0i=(0i-l-(j)2-f Шз), нек-рые из к-рых могут оказаться отрицательными. D — численный коэф., учитывающий возможное вырождение среди частот а,,. . ., СО4. Одно или неск. полей ,(m ) (а=1, 2, 3), вводимых в среду, могут быть сильными (накачка), остальные — слабыми. При приближении одной из частот (Oj,. . ., (04 либо одной из их линейных комбинаций ( o)i IfOjI, Шг1 (йз1 и т.п.) к частоте разрешённого квантового перехода в исследуемой среде компоненты нелинейной восприимчивости x fki испытывают дисперсию. Соответственно, испытывают дисперсию и параметры зл.-магп. волны, источником для к-роп служит нелинейная поляризация (1). Стационарная когерентная А. л. с. с использованием лазерного излучения относительно невысокой интенсивности (для к-рого в разложении поляризации существен [c.38]

В опытах Франкена генерация гармоник была очень слабым эффектом, кпд удвоения (относит, мощность гармоники) й 10 . Однако уже к нач. 1963 кид оптич. удвоителей достигали 20—30%. Решающую роль в этом сыграли реализация условий фазового синхронизма, согласование фазовых скоростей волн нелинейной поляризации и гармоники, осуществляющееся при 2к /с2 и приводящее к синфазному сложению полей гармоники, генерирующихся в разл. участках нелинейной среды. Т. о., даже в условиях, когда локальный нелинейный эффект мал (х 1, нл лин)> [c.293]

Четырёхчастотные нелинейные взаимодействия на кубичной нелинейности приводят не только к генерации волн на новых частотах, во и к возникновению волн нелинейной поляризации на частотах исходных волн [c.296]

Хотя нелинейная спектроскопия в принципе имеет дело с бесконечным числом новых параметров — нелинейных восприимчивостей разл. порядков M , фактически в большинстве применяемых методов (когерентная активная спектроскопия рассеяния света, спектроскопия двухфогонного поглощения, нелинейная поляризац. спектроскопия) исследуются резонансы в кубичной нелинейной восприимчивости < 3)1 к-рая стала одной из важнейших характеристик материальных сред. [c.299]

Нелинейной поляризацией объясняют возникновение таких эффектов, как генерация гармоник, смешение частот, самовоздействие и кроссвзаимодействие эл.-магн. волн, вынужденное рассеяние света, нелинейное поглощение, эл.-оптич. и ыагн.-оптич. эффекты и т. д. (подробнее см. Нелинейные восприимчивости и Нелинейная оптика ) к, Н. Црабович, [c.306]

НЕСТАЦИОНАРНЫЕ НЕЛИНЕЙНЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ — нелинейные оптич. явления, наблюдаемые в импульсных и в модулированных во времени полях эл.-магн. волн. Большинство Н. н. о. я. обусловлено инерционностью среды, как инерционностью локального нелинейного отклика, так и инерционностью отклика среды в целом. Инерционность среды проявляется в том, что её линейная и (или) нелинейная поляризация в заданной точке в данный момент времени зависит от значения исходных полей в более ранние моменты времени. Инерционность нелинейного отклика среды сказывается, если время отклика нели-ыейностн больше длительности оптич. импульса или характерного времени модуляции волны. Инерционное ь линейного отклика проявляется как частотная (временная) дисперсия линейного показателя прелом,пения среды. При пелинейном взаимодействии она чаще всего [c.338]

Поляризационная О. б. Распространение интенсивного излучения в среде сопровождается изменением его поляризации. Это происходит даже при распространении вдоль оптич. оси, когда для излучения малой интенсивности поляризация не меняется в отсутствие гиротро-пии. Для распространяющегося вдоль оптич. оси вм-сокоинтенсивного излучения, поляризованного, напр., в плоскости симметрии, часто возникает поляризац. неустойчивость малые поперечные добавки к вектору Б усиливаются по мере распространения излучения. Такая неустойчивость появляется, в частности, в прозрачной изотропной среде с кубич. нелинейностью, где нелинейная поляризация имеет вид [c.429]

Оптич. устройства для преобразования частоты лазерного излучения на основе нелинейной зависимости поляризации Р среды от напряя1снности алектрич. поля Е световой волны, распространяющейся в ней (см. Ие-липейная поляризация]. О. п. ч. разных типов позволяют преобразовывать частоту излучения лазеров как в более коротковолновый, так и в более длинноволновый диапазоны и даже получать перестраиваемое по частоте излучение. Наиб, интерес в практич. отношении в связи с их высокой эффективностью представляют О. п. ч., использующие квадратичную зависимость Р от Е, т. е. первый нелинейный член в разложении нелинейной поляризации но полю Р< л. (х — тензор не- [c.447]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...