Эффекты самовоздействия света

Эффекты самовоздействия света [c.288]

Для достаточно быстрых)> нелинейностей, когда времена релаксации т различных физ. величин, от к-рых зависит т, сопоставимы с обратной частотой световой волны ш" -, самовоздействие света приводит к раз,ч. эффектам генерации гармоник, вынужденному рассеянию света и др. Максимальный коэф. передачи по каналу положительной О. с. в этих случаях обеспечивается при выполнении условий резонансной связи мод (условий фазового синхронизма). [c.387]

Наряду с взаимодействием волн в Н. с. важную роль играют эффекты самовоздействия. Если в Н. с, в силу особенностей дисперсионных характеристик условия трёхволнового взаимодействия не выполнены, то наиб, существенным является самовоздействие квазимонохроматич. волны. Оно возникает, напр., при распространении эл.-магн. волны в среде с показателем преломления, зависящим от интенсивности поля. В частности, пучок света в такой среде формирует неоднородное поперёк пучка распределение показателя преломления, подобное линзе, что в свою очередь может приводить к его фокусировке — происходит самофокусировка света. Аналогично возникают самомодуляция квазимонохроматич. волн в направлении их распространения и самосжатие волновых пакетов, приводящее к образованию стационарных волн огибающих нелинейных волновых пакетов, в т. ч. солитонов. [c.313]

Частотное преобразование охватывает группу нелинейных явлений, связанных с генерацией гармоник, смешением частот, вынужденных рассеяний. При амплитудном преобразовании изменяется характер ослабления света в среде, что соответствует эффектам нелинейного поглощения и просветления, самоиндуцированной прозрачности. Пространственному преобразованию отвечают эффекты самофокусировки, самодефокусировки, самоканализации, когда в процессе нелинейного взаимодействия происходит изменение диаграммы направленности и яркости пучка. Наконец, временные преобразования связаны с изменением структуры лазерного импульса. Нелинейные эффекты, в которых происходит самодефо-кусировка, самофокусировка, самоканализация, компрессия и декомпрессия импульса, образование солитонов, называют эффектами самовоздействия [9]. В реализации этих эффектов частота излучения практически не изменяется. [c.8]

Следовательно, и восприимчивость среды х получила нелинейную добавку, пропорциональную Е . Но в таком случае поляризация среды Р = хЕ также должна содержать нелинейную компоненту, пропорциональную третьей степени амплитуды поля. Другими словами, самовоздействие света, рассмотренное выше, является одним из нелинейнооптических эффектов, описываемых нелинейной поляризацией среды, кубической по полю. Это обстоятельство наводит на мысль о том, что для теоретического описания распространения световых волн в нелинейных средах в уравнениях Максвелла необходимо считать связь электрического смещения О с напряженностью электрического поля Е нелинейной, т.е. соответствующим образом модифицировать материальное уравнение, связывающее эти величины. [c.194]

Нелинейные преобразования коренным образом изменяют статистику поля. Это хорошо известно в ста-тистич. радиофизике и в полной мере проявляется в оптике. Статнстич. свойства сформированного в установившемся режиме лазерного излучения радикально отличаются от свойств гауссовского теплового излучения. С существ, изменением статистики приходится сталкиваться при генерации оптич. гармоник и комбинац. частот, в разнообразных самовоздействиях. Многие из перечисленных эффектов имеют по существу классич. природу, квантовый характер света в них не проявляется. Тем больший интерес представляет формирование с помощью нелинейных преобразований новых квантовых состояний светового поля, новых макроскопич. квантовых состояний. Наиб, яркий пример — генерация т. н. сжатых состояний поля, возникающая при параметрич. взаимодействиях. В 60-х гг. они были исследованы для классич. полей, в 80-х гг. выяснено, что они могут реализоваться и для квантованных попей. При этом возникают нетривиальные возможности управления квантовыми флуктуациями светового поля. [c.303]

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]

Др. примером самовоздействия являются эффекты типа самофокусировки и самодефокусировки излучения, обусловленные деформацией фазового фронта распространяющейся волны. Напр., в среде с показателем преломления га, зависящим от интенсивности световой волны га — Пд п Е (безынерц. нелинейность), положительная О. с. формируется за счёт отклонения лучей в область большого показателя преломления, что в свою очередь приводит к росту показателя преломления за счёт роста интенсивности света, фокусируемого такой нелинейной линзой. Если коэф. передачи но каналу такой положительной О. с. превышает коэф. передачи по каналу отрицательной О. с., связанной с дифракцией света, то наблюдается эффект самосжатия, схлопывания лазерного пучка при его распространении через нелинейную среду. [c.387]

Нелинейные эффекты могут проявляться как само-воадействие волны и как взаимодействие волн между собой. Самовоздействие мощной волны приводит к изменению её поглощения и глубины модуляции. Поглощение мощной радиоволны нелинейно зависит от её амплитуды. Частота соударений V с увеличением темп-ры электронов может как расти (в ниж. слоях, где осн, роль играют соударения с нейтральными частицами), так и убывать (при соударении с ионами). В первом случае поглощение резко возрастает с увеличением мощности волны ( нас щенпе поля в плазме). Во втором случае поглощение падает (т. н. просветление плазмы для мощной радиоволны). Из-за нелинейного изменения поглощения амплитуда волны нелинейно зависит от амплитуды падающего поля, поэтому её модуляция искажается (автомодуляцня и демодуляция волны). Изменение п в поле мощной волны приводит к искажению траектории луча. При распространении узконаправленных пучков радиоволн это может привести к самофокусировке пучка аналогично самофокусировке света и К образованию волноводного канала в плазме. [c.260]

Обусловленные нелинейностью показателя преломления эффекты самовоз-действия универсальны — они проявляются при распространении мощного лазерного излучения в газах, жидкостях и твердых телах. Интенсивное изучение различных аспектов самовоздействий световых пучков и импульсов, стимулированное открытием самофокусировки света, было начато в середине 60-х годов. Несомненно, физика самовоздействий и по сей день один из наиболее бурно прогрессирующих разделов нелинейной оптики. Именно при исследовании самовоздействий нелинейная оптика столкнулась с проявлением сильных нелинейных эффектов — временной и пространственной бистабильностью, генерацией структур, оптической турбулентностью — генерацией световых полей, не имеющих даже отдаленных аналогов в линейной оптике. [c.67]

На рис. 7.3 проведена классификация оптических явлений в диэлектриках, обусловленных самовоздействием интенсивных когерентных потоков света. В соответствии с соображениями, изложенными ранее, детальнее рассматриваются фактически используемые эффекты, обусловленные квадратичной нелинейностью, такие, как генерация второй гармоники, суммовых и разностных частот, включая визуализацию УФ- и ИК-излучений, и параметрическая генерация. Ввиду ограниченности объема предельно кратко излагаются данные о начинающих входить в инженерную практику эффектах, вызываемых кубичной нелинейностью, а также фоторефракцией. Вопросы лучевой прочности и лучевого пробоя не рассматриваются как существенно отличающиеся по характеру. [c.196]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...