1. Теория эффекта
2. Режим генерации второй гармоники
3. Генерация второй гармоники в нелинейном кристалле
С появлением мощных первоисточников согласованного светопреломления оптического объёма применение нелинейных процессов в оптике получилось возможным и несложным. В этих явлениях, в противоположность от простых световых процессов, возникает отступление от принципов суперпозиции оптических волн.
Определение 1
Генерация второй гармоники — нелинейный оптический эффект. В данном эффекте фотоны с идентичной частотой, взаимно действуя с нелинейным веществом, концентрируются для создания новых фотонов с двойной энергией, и, стало быть, с двойной частотой и длиной волны в два раза меньшей изначальной. Это индивидуальный случай нелинейного суммирования частот светоизлучения.
В нынешнее время основной методикой приобретения акустических частот лазерного излучения представляется генерация второй гармоники, которая предполагает создание огромного импульса. В данный момент закачка происходит столько, пока изменения населенностей не дойдёт границы предельной величины.
После чего присоединяется доброкачественность вибратора, число фотонов начинается сразу возрастать, что создаёт инициирование пронзительного короткого сигнала. В этой ситуации значительным является время существования элементарной частицы на высоком уровне, каковой обязан быть очень длительным.
Генерация второй гармоники обнаруживается в:
- Сегнетоэлектриках с высокой поляризуемостью.
- Полимерах, которые содержат молекулы с нелинейно-оптическими хромофорами.
- В волновых представлениях со спонтанной поляризацией.
![banner]()
Не нашли то, что искали?
Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям
Исследования увеличения частоты в два раза в генерации второй гармоники обеспечили возможность специалистам обнаружить новые обоснованности взаимные связи световых потоков с веществом.
Фактическими результатами изучения оказалась разработка эффективных акселераторов частоты лазерных потоков, в том числе многокаскадных удвоителей на следующую более старшую гармоники. Подобные процессы обретают массовое использование в аппаратуре квантовой электроники.
Замечание 1
Исходя из всеобщих взглядов каждое нелинейное явление может быть охарактеризовано, как выражение отступлений от принципов суперпозиции оптических электромагнитных полей.
Исследование нелинейных процессов возможно проводить на некотором количестве «уровней строгости». Простое представление производится на основании традиционных принципов, в которых передвижение электрона в атоме и взаимодействие с полем воспроизводятся традиционными формулами Ньютона и Максвелла. Гораздо серьезнее определение предполагает применение квантовой механики для действия атома и классических формул для поля.
Для деятельности в пределах традиционной физики, применяют образец атома Томсона, который состоит в том, что плюсовой заряд распространен по всей области конкретного радиуса, а в средине этой структуры находится электрон. Напряженность электрического поля плюсового заряда в данной ситуации ровно возрастает от средины к окончанию области, а воздействующая на электрон сила соответствует закону Гука.
Нелинейные явления второго уровня, особенно, генерацию второй гармоники, возможно встретить лишь в объектах, которые не изотропных и не имеют центра симметрии. В действительности, если материальный объект изотропен, тогда при трансформации начального направления применённого электрического поля поляризация обязана машинально изменять знак.
Для удовлетворения этого правила, элементы, которые включают чётные степени, не должны присутствовать. Данный процесс вызовет пошаговое пропаданию показателей второго уровня.
Для трансформации в состояние генерации второй гармоники потребуется обеспечить конкретное напряжение на оптико-электрическое вещество. В то же время небольшая порция внутренней энергии излучения основной частоты будет превращаться в данный нелинейный эффект. Во время проектирования полагалось, что интенсивность светопреломления второй гармоники прямо пропорциональна второй степени интенсивности.
Данное аппроксимирование не является допустимым при больших интенсивностях, поскольку соотношение оказывается намного солиднее. В вычислениях специалисты применяют мощности меньше 10 ватт, с каковыми всякое согласие квадратичной необоснованности безусловно исполняется.
Замечание 2
Коэффициент пропорциональности возможно определить, в том случае, когда интенсивность светопреломления пучка света в средине резонатора трансформируется во вторую гармонику.
Для весьма продуктивного применения исходного импульса одно из зеркал работающего резонатора должно быть сделано совершенно просвечивающимся для образования второй гармоники, а второе зеркало должно быть отчасти отсвечивающим. Небольшая фракция внутренней энергии светоизлучения исключается понемногу из резонатора, таким образом, интенсивность светопреломления главной частоты в средине объекта уменьшается.
![banner]()
Сложно разобраться самому?
Попробуйте обратиться за помощью к преподавателям
Данной процесс при имитации предусматривался в установлении прямого соотношения коэффициента отражения, действовавшего в выпускных зеркалах от концентрации лучей фотонов первой гармоник. Следовательно, чем выше концентрация элементов в резонаторе, тем выше показатель преобразования во вторую гармонику и тем живее ослабевает интенсивность светоизлучения основной частоты.
В конкретных физических процессах волна нелинейной поляризации создаёт вторую оптическую гармонику. Любопытно, что поляризационная волна передаётся с малым быстродействием, не так, как волна второй гармоники. Чтобы трансформация активного заряда от волны поляризации к излученному световому вектору осуществлялась очень продуктивно, необходимо достичь идентичности скоростей обеих волн.
Определение 2
Это значит, что обязано осуществляться соглашение, называемое в науке волновым синхронизмом.
При данных условиях применяется:
- Соответствие показателя светопреломления от ориентации в кристалле;
- Световая волна, которая имеет различные ускорения;
- Значительная часть кристаллов, называемых одноосными кристаллами.
Коэффициент светопреломления для обычной волны передвигается независимо и не подчиняется направлению расширения электромагнитной волны, в то время как коэффициент светопреломления необыкновенной волны подчиняется направлению распространения света. Когда световая волна распределяется вдоль оптического вектора кристалла, в этом случае она не разделяется на обыкновенную и необыкновенную волны.
Когда волновая ось организовывает определённый угол, тогда указанное явление возникает. Таким образом, соглашение волнового синхронизма считается исполненным, когда волны светоизлучения передаются в кристалле под конкретным углом к его оптическому вектору. В том числе, когда ложащаяся на кристалл волна в полном объёме поляризована перпендикулярно к поверхности главного профиля.
Таким образом, в качестве базиса предпочтительно принимать кристаллическую модель, в которой волна второй гармоники поляризована, ощущает конкретное отклонение в поперечной ориентации, которая квалифицируется углом, называемым углом анизотропии.
Указанное преобразование порождает уменьшение отношения интенсивности второй гармоники к мощности светоизлучения, которое падает на кристалл. Данное отношение специалисты отмечают как эффективность преобразования во вторую гармонику.
Мы ВКонтакте 
Трейлер о сайте 
