Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Дмитриев В.Г. -> "Прикладная нелинейная оптика: Генераторы второй гармоники и параметрические генераторы света" -> 85

Прикладная нелинейная оптика: Генераторы второй гармоники и параметрические генераторы света - Дмитриев В.Г.

Дмитриев В.Г., Тарасов Л.В. Прикладная нелинейная оптика: Генераторы второй гармоники и параметрические генераторы света — М.: Радио и связь, 1982. — 352 c.
Скачать (прямая ссылка): prikladnayanelineynayaoptika1982.djvu
Предыдущая << 1 .. 79 80 81 82 83 84 < 85 > 86 87 88 89 90 91 .. 111 >> Следующая

Параметрическое взаимодействие световых волн может рассматриваться, как происходящий в нелинейной среде процесс рассеяния света на свете. Так, усиление сигнальной волны можно интерпретировать, как результат частичного рассеяния волны накачки на холостой волне. В связи с этим нередко используется термин параметрическое рассеяние света (см., например, [31]). Световые волны в среде могут рассеиваться также на волнах иной природы. Так, рассеяние Мандельштама—Бриллюэна есть рассеяние световых волн на акустических волнах.
Параметрическая люминесценция, усиление, генерация. Предположим, что интенсивная когерентная световая волна (волна накачки) распространяется через нелинейный кристалл. В кристалле всегда имеются флуктуации поля в виде чрезвычайно слабых, хаотических сигналов. Благодаря параметрическому взаимодействию этих сигналов с
5.1. Введение
281
волной накачки распространение волны накачки по кристаллу будет сопровождаться переизлучением световых волн на частотах, меньших частоты накачки. Это явление называют параметрической люминесценцией (параметрическим рассеянием света). В отличие от обычной люминесценции наблюдается связь между переизлучаемыми частотами и углами, образуемыми направлениями наблюдения с направлением распространения волны накачки. Кроме того, при параметрической люминесценции переизлучаемые частоты никак не связаны с частотами переходов между уровнями в среде*.
Допустим, что наряду с интенсивной волной накачки в нелинейный кристалл вводятся также две относительно слабые волны — сигнальная и холостая [волны (5.1.1)]. Полагаем, что частоты и волновые векторы трех рассматриваемых когерентных волн удовлетворяют условиям (5.1.2) и (5.1.3). Как будет показано в §5.3, существует область значений частоты <ос (а следовательно, и частоты со х), для которой наблюдается нарастание амплитуд |ЛС| и |ЛХ| по мере распространения волн по кристаллу. Это есть явление параметрического усиления. Если выполняются неравенства
\АС (2)1 « Ин (0)!; \АХ (2)1 « Ин (0)1, (5.1.4)
то амплитуду |ЛН| можно приближенно полагать постоянной по длине кристалла. В этом случае говорят о приближении заданного поля накачки. Если же необходимо учитывать подавление волны накачки нарастающими волнами с частотами а>с и й)х, проявляющееся в уменьшении \Ап\ по мере распространения волн по кристаллу, то говорят о нелинейном режиме параметрического усиления.
Поместим нелинейный кристалл внутрь оптического резонатора, ориентировав его таким образом, чтобы ось резонатора совпадала с направлением синхронизма для волн
(5.1.1) (для простоты рассматриваем в данном случаескалярный синхронизм — когда все волновые векторы коллинеарны). Будем накачивать кристалл достат&чно интенсивной волной (5.1.1а). При определенных условиях в резонаторе возбуждается генерация волн (5.1.16) и (5.1.1.в); это есть
*3десь не рассматриваются резонансные параметрические процессы (когда частота одной из волн близка к собственной частоте вещества). Эти процессы рассмотрены в [32]; см. также [33—36].
282
Гл. 5. Параметрическая генерация света
параметрическая генерация. Обычно для ее возбуждения в кристалл вводят только волну накачки; в этом случае генерация развивается от уровня шумов, на основе параметрической люминесценции. Возможно также инициирование параметрической генерации дополнительно вводимым в кристалл когерентным сигналом.
Если резонатор высокодобротен на частотах <ос и сох, то говорят о двухрезонаторном ПГС (ДПГС). Если же добротность резонатора высока только на одной из двух частот, например, <ос, а на другой частоте резонатор фактически отсутствует, то говорят об однорезонаторном ПГС (ОПГС).
Отметим, что именно резонатор позволяет выделить всякий раз. те конкретные частоты юс и юх, на которые «расщепляется» частота ю„ волны накачки. Число пар волн, сумма частот которых равна <ош может быть, очевидно, сколь угодно большим. Однако генерируется всякий раз именно та пара волн, для которой направление синхронизма совпадает с осью резонатора (рассматривая синхронизм, надо, очевидно, принимать во внимание все три волны, т. е. учитывать также волну накачки).
Подчеркивая принципиальное обстоятельство, связанное со спецификой оптических параметрических явлений, Ахманов и Хохлов писали [25]: «В оптике параметрическое взаимодействие носит волновой характер, поэтому его протекание существенно определяется не только временными (частотными), но и пространственными соотношениями: для самовозбуждения параметрических колебаний в оптическом диапазоне необходима не только «частотная» настройка, но и выполнение определенного соотношения между волновыми векторами («волновая» настройка), накладывающего весьма жесткие требования на дисперсионные свойства среды». Заметим в этой связи, что резонатор в ПГС как раз и осуществляет обе указанных настройки — частотную и волновую.
Способы перестройки частоты в ПГС. Выше отмечалось, что в ПГС генерируются именно те волны (те частоты), для которых направление синхронизма совпадает с осью резонатора. Ясно, что за счет воздействия тем или иным образом на оптическую индикатрису кристалла (иначе говоря, за счет изменения дисперсионных свойств кристалла) можно плавно менять частоты генерируемых волн.
Предыдущая << 1 .. 79 80 81 82 83 84 < 85 > 86 87 88 89 90 91 .. 111 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed