Нелинейно-оптические эффекты

Нелинейные процессы в оптике

Нелинейная оптика — раздел оптики, в котором исследуется совокупность оптических явлений, наблюдающихся при взаимодействии световых полей с веществом, у которого имеется нелинейная реакция вектора поляризации на вектор напряженности электрического поля световой волны. В большинстве веществ данная нелинейность наблюдается лишь при очень высоких интенсивностях света, достигаемых при помощи лазеров.

Появление нелинейной оптики связано с разработкой лазеров, которые могут генерировать свет с большой напряженностью электрического поля, соизмеримой с напряженностью микроскопического поля в атомах.

Нелинейными оптическими явлениями являются:

- генерация второй гармоники, или удвоение частоты света, являющееся генерацией света с удвоенной частотой и уменьшенной вдвое длиной волны;

- сложение частот света — генерация света с частотой, равной сумме частот двух других световых волн;удвоение частоты является частным случаем данного явления;

- генерация третьей гармоники — генерация света с утроенной частотой, обычно является комбинацией двух предыдущих явлений: сначала происходит удвоение частоты, а затем сложение частот исходной волны и волны с удвоенной частотой;

- генерация световой волны с частотой, равной разности частот двух других волн;

- параметрическое усиление света — усиление входного (сигнального) светового пучка в присутствии более высокочастотной волны накачки, с одновременным образованием холостой волны;

- параметрическая осцилляция — генерация сигнальной и холостой волны с использованием параметрического усилителя в резонаторе (без входного пучка);

- параметрическая генерация света — подобна параметрической осцилляции, однако резонатор отсутствует, вместо него используется сильное усиление света;

- спонтанное параметрическое уменьшение частоты света — уменьшение частоты света при его прохождении через нелинейный оптический кристалл;

- электрооптическая поляризация (оптическое выпрямление) — процесс генерации постоянного электрического поля при прохождении света через вещество;

- четырехволновое взаимодействие;

- оптический эффект Керра, вызванный зависимостью показателя преломления от интенсивности света;

- самофокусировка, самодефокусировка;

- синхронизация мод, основанная на эффекте Керра;

- частотная самомодуляция света сверхкоротких световых импульсов;

- оптические солитоны;

- межфазовая модуляция;

- четырехволновое взаимодействие;

- генерация ортогонально поляризованной волны — эффект возникновения волны с поляризацией, перпендикулярной к вектору поляризации исходной волны;

- усиление Рамана;

- оптическое объединение фазы;

- рассеяние Мандельштама — Бриллюэна, являющееся взаимодействием оптических фотонов с акустическими фононами.

Дата добавления: 2014-01-06