Нелинейные оптические восприимчивости

Больше всего сведений о гиперполяризуемости получают при исследовании генерации второй гармоники оптического излучения в изотропной среде (газе или жидкости), на которую наложено постоянное электрическое поле. Как говорилось в разд. 1.2, генерация второй гармоники происходит благодаря наличию нелинейной оптической восприимчивости третьего порядка Xi/и- Поляризация на частоте 2со определяется выражением [c.22]

Левин Б. Электродинамический расчет нелинейных оптических восприимчивостей связанных зарядов. -В кн. Нелинейные свойства твердых тел. М. Мир, 1972, с. 52-58. [c.189]

Коэффициенты тензора нелинейной оптической восприимчивости некоторых сегнетоэлектриков [6] [c.356]

Таблица 8.6. Показатели преломления и компоненты тензоров нелинейной оптической восприимчивости (iO -- м/В) кристаллов семейства формиатов [137]

В дальнейшем мы рассмотрим несколько подробнее некоторые примеры нелинейных восприимчивостей низшего, т. е. второго, порядка. При этом будет указано на тот часто используемый в литературе факт, что между нелинейными оптическими восприимчивостями второго порядка существуют такие же соотношения симметрии, как и между пьезоэлектрическими материальными параметрами. Пьезоэлектрический эффект также описывается тензором третьего ранга поэтому между компонентами этого тензора существуют такие же зависимости, какие следуют из уравнения (1.22-7) для нелинейных восприимчивостей второго порядка. Например, все вещества с центром инверсии не являются пьезоэлектрическими. В табл. 1 приведены кристаллы двадцати одного класса, не имеющие центра инверсии. Некоторые важные кристаллы, обнаруживающие нелинейные оптические эффекты второго порядка, указаны в последнем столбце таблицы. Обратим внимание на то, что, хотя класс 432 (0) не обладает центром инверсии, все компоненты пьезоэлектрического тензора и все нелинейные [c.67]

В соответствии со сказанным книга содержит четыре главы. В главе I сгруппированы вопросы, относящиеся к проблеме генерации мощного лазерного излучения. В главе П рассматриваются общие вопросы поведения различных типов вещества в поле мощного лазерного излучения, включая лазерный нагрев однородной и неоднородной плазмы, механическое действие лазерного излучения на свободные заряды и твердые тела, резонансные и нерезонансные воздействия лазерного излучения на конденсированные среды, тепловое воздействие лазерного излучения. В шаве III затрагиваются основные проблемы нелинейной оптики под углом зрения описания поведения и взаимодействия световых волн в нелинейных средах и самовоздействия лазерных пучков и импульсов. В главе IV содержится сжатое изложение основных принципов диагностики вещества методами нелинейной лазерной спектроскопии. В дополнении приведено соотношение между классическим и квантовым описаниями резонансных процессов в лазере, дана методика определения свойств пространственной симметрии тензоров нелинейных оптических восприимчивостей. [c.7]

Настоящая глава содержит самые необходимые сведения из нелинейной электродинамики, теории нелинейных оптических восприимчивостей материальных сред и нелинейной лазерной спектроскопии, на которых базируется очерк диагностических возможностей нелинейно-оптического взаимодействия лазерного излучения с различными средами, приведенный в гл. IV. [c.184]

До сих пор мы сосредоточили внимание на квадратичной нелинейной поляризации. В общем случае нелинейная поляризация содержит ряд более высоких компонент по полю, описываемых тензорами нелинейных оптических восприимчивостей соответствующего ранга [c.199]

Существенно богаче оказывается палитра нелинейных оптических явлений, описываемых нелинейными оптическими восприимчивостями [c.201]

Д.2.1. Метод прямой проверки. Наиболее простым и эффективным способом установления структуры тензоров нелинейных оптических восприимчивостей сред, обладающих известными симметрическими свойствами, является метод прямой проверки, заключающийся в применении операций симметрии, оставляющих инвариантной исследуемую среду (т.е. элементов точечной группы этой среды), поочередно ко всем компонентам интересующего нас тензора. В результате получаются алгебраические соотношения между компонентами искомого тензора, определяющие его структуру. [c.297]

Д.2.2. Тензоры нелинейных оптических восприимчивостей изотропной однородной среды. В изотропной однородной среде (газ, жидкость в отсутствие внешних воздействий) значение угла в (Д.2.8) может быть любым (соответствующую ось симметрии называют поворотной осью бесконечного порядка оо). Такая среда обладает бесконечно большим числом поворотных осей оо, проходящих через начало координат. [c.299]

Вид тензора нелинейной оптической восприимчивости 2-го порядка [c.301]

Нелинейные оптические восприимчивости некоторых материалов приведены в таблицах П. 1—11.9. Большинство этих коэффициентов было измерено по отношению к известным кристаллам, как это указано в таблицах. Когда эталонный кристалл не указан, величины соответствующих коэффициентов даны в единицах 10 СГСЭ. [c.219]

Значения нелинейных оптических восприимчивостей для эталонных кристаллов [c.219]

НЕЛИНЕЙНЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ ВОСПРИИМЧИВОСТИ 221 [c.221]

Явления, связанные с обратимыми изменениями физических свойств среды под действием проходящего сквозь среду интенсивного света, называют нелинейно-оптическими. Выше мы говорили об изменении под действием света такой характеристики среды, как ее диэлектрическая восприимчивость. С этим связаны, в частности, явления генерации оптических гармоник, параметрического рассеяния света, параметрической генерации света — явления, прекрасно демонстрирующие нарушение принципа суперпозиции световых волн в среде (позднее мы поговорим о них подробнее). Нелинейно-оптические явления могут быть обусловлены изменением под действием света не только восприимчивости, но и других физических характеристик, например степени прозрачности (коэффициента поглощения) вещества. [c.213]

Коэффициенты генерации второй гармоники (элементы тензора rf ) нелинейных кристаллов приведены в табл. 33.18. Элементы тензора связаны с линейными оптическими восприимчивостями сред через тензор третьего ранга 6 (тензор Миллера) . [c.878]

Десять лет назад вышла монография авторов данной книги Молекулярные кристаллы в нелинейной оптике (М Наука, 1975). В те годы изучение молекулярных кристаллов, обладающих нелинейными оптическими свойствами, еще только начиналось, природу нелинейных восприимчивостей молекулярных кристаллов еще предстояло выяснить. За время, прошедшее с тех пор, идея о связи нелинейной восприимчивости кристаллов с внутримолекулярным переносом заряда и определяющими этот перенос структурными факторами молекул, выдвинутая и обоснованная авторами, бьша проверена, принята и использована для получения новых нелинейных материалов с помощью структурных изменений молекул, в циклах работ, проведенных в различных лабораториях мира. [c.3]

Систематическое исследование нелинейных оптических свойств молекулярных кристаллов началось после разработки и всеобщего признания порошковой методики оценки нелинейной восприимчивости [151—153]. С помощью этой методики было исследовано много молекулярных кристаллов [151-157, 175-179]. Затем наряду с исследованиями порошков [180-183] начались исследования монокристаллов соединений, [c.101]

Юха С., Бломберген Н. Нелинейные оптические восприимчивости соединений AHIbV и элементарных полупроводников IV группы. -В кн. Нелинейные свойства твердых тел. М. Мир, 1972, с. 17-35. [c.188]

Таблица 8.5. Показатели преломления и компоненты тензора нелинейной оптической восприимчивости (Ю- м/В) кристаллов, изоструктурных калий-титанил фосфату [136, 137]

Таблица 8.7. Показатели преломления и компоненты тензора нелинейной оптической восприимчивости (10- м/В) кристаллов семейства берлинита [137]

Учебное руководство в равной мере рассчитано на студентов физических факультетов и вузов (как теоретиков, так и экспериментаторов) и слушателей спецотделений по переподготовке кадров в области лазерной физики, техники и технологии. Студенты и слушатели-теоретики, прочитав книгу, яснее представят себе задачи экспериментальной лазерной физики, нелинейной оптики и лазерной спектроскопии, овладев при этом формальным аппаратом, необходимым для их анализа. Студенты и слушатели, специализирующиеся в экспериментальных лабораториях, не только познакомятся с конкретными методшсами лазерной физики и полз йт разнообразный справочный материал по нелинейной оптике и спектроскопии, но и овладеют основами теории лазерной генерации, уравнениями нелинейной электродинамики и методами их анализа, освоят основные понятия теории нелинейных оптических восприимчивостей и получат представление о диагностических возможностях нелшейно-оптических устройств. Полагаем, что настоящая книга может оказаться полезной и для тех, кто изучает указанные проблемы самостоятельно. [c.8]

В этой главе мы рассмотрим нелинейные оптические явления, возникающие при распространении мощного лазерного излучения в среде и связанные с нелинейностью отклика среды на внешнее воздействие. Это приводит, в частности, к появлению волны нелинейной поляризации, которая ответственна за генерацию оптического излучения на новых частотах (генерацию гармоник, суммарных и разностных частот, четырехволновое смешение и т.д.), а в случае, когда на комбинационных частотах в среде имеются элементарные возбуждения (оптические и акустические фононы, плазмоны и т.д.), за процессы вынужденного рассеяния. Все эти нелинейные оптические явления описываются нелинейными оптическими восприимчивостями. В этой главе мы рассмотрим их феноменологическую теорию, свойства симметрии и дадим классификацию нелинейно-оптических явлений. [c.184]

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]

Симметрия тензоров нелинейноюптических восприимчивостей. Правила Клейнмана. Тензоры нелинейных оптических восприимчивостей обладают рядом свойств симметрии, являющихся следствием как их определения, так и свойств пространственной симметрии самого вещества. [c.201]

В терминах нелинейных оптических восприимчивостей эта ситуация описывается как появление мнимых составляющих у компонент электронных восприимчивостей (ранее нерезонансных) а также у величин xjfki появление различий в соотношениях между независимыми компонентами этого тензора от клейнмановских (4.4.10). В этих условиях интерференция электронных и комбинационных резонансов приобретает особенно причудливый характер, так что, в частности, еще более расширяются возможности для разрешения внутренней структуры переналожившихся полос рассеяния (рис. 4.33, 4.34). [c.279]

Определим, пользуясь методом прямой проверки, вид тензоров квадратической и кубической нелинейной оптической восприимчивостей изотропной однородной нехиральной среды (она принадлежит к предельному классу /тт). [c.299]

Многофотонные явления. Выше мы рассмотрели лишь некоторые нелинейные оптические явления, обусловленные соответствую-ш,ими нелинейными коэффициентами восприимчивостей. Однако этим не исчерпываются явления, к которым приводят коэффициенты разложения х и т. д. В частности, нелинейная поляризуемость первого порядка приводит к трехфотонному, — к четырехфотонному параметрическим рассеяниям света, и — к эфг11екту параметрического усиления света и т. д. Нелинейные восприимчивости более высоких порядков тоже приводят к соот-ветствуюш,им нелинейным эффектам. [c.394]

Перспективы широкого практического использования нелинейно-оптических приемников зависят от параметров каждой из трех основных частей схемы приема — оптической накачки, нелинейной среды и системы регистрации излучения видимого диапазона. Если в вопросе регистрации видимого излучения трудно ожидать каких-либо качественных изменений, то по каждому из первых двух пунктов последнее время наблюдается заметный прогресс. Использование в качестве нелинейных сред новых кристаллов с большими нелинейными восприимчивостями, большими размерами и высоким оптическим качеством и в ряде случаев газов позволило суш,ественно ослабить ограничения, связанные с низким коэффициентом преобразования при сравнительно маломош,-ной накачке. С другой стороны, в области создания источников накачки наметился принципиальный сдвиг благодаря появлению полупроводниковых лазеров нового поколения. Совершенно реально ожидать в ближайшее время появления достаточно надежных малогабаритных источников накачки мош ностью порядка нескольких ватт в непрерывном режиме. Это выведет нелинейпо-оп-тические приемники уже на приборный уровень — непрерывный режим работы при высокой энергетической эффективности, малогабаритность и простота конструкции. [c.143]

В книге дан обзор работ по исследованию нелинейных оптических свойств молекулярных кристаллов и растворов органических соединений. Описаны квантовохимические методы расчета свойств молекул и кристаллов. Особое внимание уделено природе нелинейной восприимчивости. Обсуждаются перспективы применения молекулярных кристаллов в технике. [c.2]

Нелинейные свойства сред определяются нелинейной зависимостью их поляризации от амплитуды внешних полей или, что то же самое, зависимостью их восприимчивости х(< ) от внешних полей [1—9] Ранее нелинейные оптические эффекты наблюдались лишь в сильных постоянных полях (линейный электрооптический эффект, эффект Керра, эффект Фарадея и др. [10, 11]). После появления лазеров, являющихся источниками сильных высокочастотных полей, нелинейные эффекты стапи изучаться особенно интенсивно, возникла новая область оптики — нелинейная оптика, изучающая нелинейные свойства различных сред при преобразовании излучения. [c.5]

Последние несколько лет стали очень интенсивно изучаться нелинейные оптические свойства жидких кристаллов (ЖК) [104], так как шецифиче-ские свойства ЖК позволяли надеяться получать образцы со значительной нелинейной восприимчивостью. [c.147]

Следует отметить, что логические элементы быстродействующих счетных машин с оптическим входом можно создавать и на основе других комбинаций различных нелинейных оптических элементов. Так, например, в качестве логического элемента И мо ет также служить система, состоящая из пироэлектрического детектора (устройства, вырабатьтающего сигнал низкой частоты при поглощении импульса оптического излучения) и подключенной к нему ячейки Керра [266]. При поглощении оптического импульса напряжение, возникшее на пироэлектрике, откроет на некоторое время ячейку Керра. Сигнал на выходе системы появится лишь при одновременном попадании световых импульсов на пироэлектрик и ячейку Керра. Молекулярные кристаллы благодаря большому пироэлектрическому эффекту (триглицинсульфат, мета-нитроанилин), значительной нелинейной восприимчивости и двулучепреломлению (мета-нитроанилин) вполне могут быть использованы в описанных вариантах оптических логических элементов. [c.182]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...