Сызыклы оптика һәм сызыксыз оптика турында гомуми күзәтү
Яктылыкның матдә белән үзара тәэсиренә нигезләнеп, оптиканы сызыклы оптикага (LO) һәм сызыксыз оптикага (NLO) бүлеп була. Сызыклы оптика (LO) - классик оптиканың нигезе, яктылыкның сызыклы үзара бәйләнешенә игътибар итә. Киресенчә, сызыксыз оптика (NLO) яктылык интенсивлыгы материалның оптик реакциясенә турыдан-туры пропорциональ булмаганда барлыкка килә, аеруча лазер кебек югары якты шартларда.
Сызыклы оптика (LO)
LOда яктылык матдәләр белән түбән интенсивлыкта үзара бәйләнештә тора, гадәттә атомга яки молекулага бер фотон катнаша. Бу үзара бәйләнеш атом яки молекуляр халәтнең минималь бозылуына китерә, табигый, тәртипсез хәлдә кала. LO-ның төп принцибы - электр кыры китереп чыгарган диполь кыр көченә турыдан-туры пропорциональ. Шуңа күрә LO суперпозиция һәм өстәмәлек принципларын канәгатьләндерә. Суперпозиция принцибы буенча, система берничә электромагнит дулкынына дучар булганда, гомуми җавап һәр дулкынга аерым җаваплар суммасына тигез. Өстәмәлек шулай ук күрсәтә, катлаулы оптик системаның гомуми реакциясе аның аерым элементларының җавапларын берләштереп билгеле була. LO-ның сызыклыгы интенсивлык үзгәргәндә яктылык тәртибенең даими булуын аңлата - чыгу кертүгә пропорциональ. Моннан тыш, LOда ешлыкны катнаштыру юк, шуңа күрә мондый система аша үткән яктылык көчәйтү яки фаза модификациясе булса да ешлыгын саклый. LO мисалларына линзалар, көзгеләр, дулкын тәлинкәләре, дифракция подшипниклары кебек төп оптик элементлар белән яктылыкның үзара тәэсире керә.
Сызыксыз оптика (NLO)
NLO көчле яктылыкка сызыксыз реакциясе белән аерылып тора, аеруча югары интенсивлык шартларында, кертү көченә пропорциональ булмаган. NLOда берничә фотон бер үк вакытта материал белән үзара бәйләнештә тора, нәтиҗәдә яктылык катнаша һәм реактив индекс үзгәрә. LOдан аермалы буларак, интенсивлыкка карамастан, яктылык тәртибе эзлекле булып кала, сызыксыз эффектлар экстремаль яктылык интенсивлыгында гына ачыклана. Бу интенсивлыкта, суперпозиция принцибы кебек, гадәттә яктылык үзара бәйләнешне көйләүче кагыйдәләр кулланылмый, хәтта вакуум үзе дә сызыксыз эш итә ала. Яктылык һәм матдә арасындагы үзара бәйләнештәге сызыксызлык төрле яктылык ешлыклары арасындагы үзара бәйләнешне булдырырга мөмкинлек бирә, нәтиҗәдә гармоник буын кебек күренешләр, сумма һәм аерма ешлыгы барлыкка килә. Моннан тыш, сызыксыз оптика параметрик процессларны үз эченә ала, аларда яктылык энергиясе яңа ешлыклар чыгару өчен таратыла, параметрик көчәйтү һәм осылуда күрсәтелгәнчә. Тагын бер мөһим үзенчәлек - үз-фазалы модуляция, анда яктылык дулкыны фазасы үз интенсивлыгы белән үзгәрә - оптик элемтәдә мөһим роль уйный торган эффект.
Сызыклы һәм сызыксыз оптикада җиңел матдәләр үзара бәйләнеш
LOда, яктылык материал белән үзара бәйләнештә булганда, материалның реакциясе яктылык интенсивлыгына турыдан-туры пропорциональ. Киресенчә, NLO яктылык интенсивлыгына гына түгел, ә катлаулырак җавап бирүче материалларны үз эченә ала. Highгары интенсив яктылык сызыксыз материалга бәрелгәндә, ул яңа төсләр чыгарырга яки яктылыкны гадәти булмаган ысул белән үзгәртә ала. Мәсәлән, кызыл ут яшел утка әверелергә мөмкин, чөнки материалның реакциясе пропорциональ үзгәрешне генә түгел - ешлыкны икеләтә яки башка катлаулы үзара бәйләнешне кертә ала. Бу тәртип гади сызыклы материалларда күренмәгән катлаулы оптик эффектлар җыелмасына китерә.
Сызыклы һәм сызыксыз оптик техниканы куллану
LO киң кулланылган оптик технологияләрнең киң спектрын үз эченә ала, линзалар, көзгеләр, дулкын тәлинкәләре, дифракция плиткалары. Күпчелек оптик системаларда яктылык тәртибен аңлау өчен гади һәм исәпләнә торган база бирә. Фаза сменалары һәм нур бүлүче кебек җайланмалар LOда еш кулланыла, һәм кыр LO схемалары дан казанган дәрәҗәгә җитте. Бу схемалар хәзер күп функциональ кораллар булып күренә, микродулкынлы һәм квант оптик сигнал эшкәртү һәм биохуристик исәпләү архитектурасы кебек өлкәләрдә кулланмалар. NLO чагыштырмача яңа һәм төрле кушымталары аша төрле өлкәләрне үзгәртте. Телекоммуникация өлкәсендә ул оптик оптик системаларда төп роль уйный, лазер көче арту белән мәгълүмат тапшыру чикләренә тәэсир итә. Аналитик кораллар NLOдан югары резолюцияле, локальләштерелгән сурәтләү тәэмин итүче конфокаль микроскопия кебек алдынгы микроскопия техникасы ярдәмендә файда күрәләр. NLO шулай ук яңа лазерлар үсешен һәм оптик үзлекләрне үзгәртеп, лазерларны көчәйтә. Ул шулай ук фармацевтика өчен оптик сурәтләү техникасын яхшыртты, икенче гармоник буын һәм ике фотонлы флюоресенция кебек ысуллар кулланып. Биофотоникада NLO минималь зыян белән тукымаларны тирән күзаллауны җиңеләйтә һәм бушлай биохимик контраст маркировкасын тәэмин итә. Кырда алдынгы терахерт технологиясе бар, ул бер периодлы терахтерц импульсларын ясарга мөмкинлек бирә. Квант оптикасында, сызыксыз эффектлар ешлык конвертерларын һәм бәйләнгән фотон эквивалентларын әзерләү аша квант элемтәсен җиңеләйтәләр. Моннан тыш, NLO-ның Бриллуин таратудагы яңалыклары микродулкынлы эшкәртүдә һәм җиңел фаза конвигациясендә булышты. Гомумән алганда, NLO төрле фәннәр буенча технологияләр һәм тикшеренүләр чикләрен куюны дәвам итә.
Сызыклы һәм сызыксыз оптика һәм аларның алдынгы технологияләр өчен нәтиҗәләре
Көндәлек кушымталарда да, алдынгы технологияләрдә дә оптика төп роль уйный. LO күп уртак оптик системалар өчен нигез бирә, NLO телекоммуникация, микроскопия, лазер технологиясе һәм биофотоника кебек өлкәләрдә яңалык кертә. NLOдагы соңгы казанышлар, аеруча алар ике үлчәмле материалларга кагылышлы, потенциаль сәнәгать һәм фәнни кулланулары аркасында зур игътибар алды. Галимнәр шулай ук квант нокталары кебек заманча материалларны сызыклы һәм сызыксыз үзлекләрне эзлекле анализлап тикшерәләр. Тикшеренүләр алга киткәндә, LO һәм NLO-ны бергә аңлау технология чикләрен этәрү һәм оптик фән мөмкинлекләрен киңәйтү өчен бик мөһим.
Пост вакыты: 11-2024 ноябрь