Раздел: Документация
0 ... 7 8 9 10 11 12 13 ... 60 *) Направление оптической оси Нелинейный оптический кристалл  6) /WVW» деркало1Зеркало! -I Ш1* в) Полупрозрачное зеркало  л/yyvwv.» г) Распределение силы света б луче Нелинейная оптическая среда н- I i 4-+ -4-*>4- i i (p/wwm водам Рис. 20. Явления нелинейной оптнкн: а —генерация второй гармоники; б — параметрическая генерация; в — сложение света (многофотонное поглощение); г — возникновение нелинейности показателя преломления (автофокусировка) Зеркало / прозрачно для колебаний с частотой и> и отражает колебания t частотой 0), о>/, зеркало 2 прозрачно для колебаний с частотой о) и полупрозрачно для колебаний с частотой o>i, (1)1 зависит от знака вектора поля. Если к кристаллу приложить синусоидальное поле (свет), то возникнет частично нелинейная поляризация. В результате этого в излучении диполей помимо основной частоты иа- блюдаются колебания с удвоенной частотой. Это и есть гармоники второго порядка. Для получения хорошего коэффициента удвоения необходимо согласование фаз и совпадение фазовых скоростей в излучении основной частоты и высших гармоник, чего можно добиться, используя кристаллы с двойным лучепреломлением. Аналогичным способом осуществляют генерацию третьей гармоники. Если нелинейный оптический кристалл поместить в оптический резонатор и производить иакачку лазерным излучением с частотой ш, то на выходе резонатора будет излучение с двумя частотами и>\, и>2, удовлетворяющими соотношению ш = и>\ + ы2. Это явление параметрического излучения (рис. 20,6). Оптическое смешение — это явление с эффектом, обратным предыдущему. Здесь при облучении с двумя частотами Ы, о)2 на выходе из кристалла получится излучение с частотой о) = coi + о)2 (рис. 20, в). Это происходит благодаря многофотонному поглощению, когда вместо нескольких поглощенных квантов испускается один с более высокой энергией. Показатель преломления вещества обычно не зависит от амплитуды световых волн, но большие амплитуды вызывают его изменение (рис. 20, г). В результате световой луч в веществе начинает «сходиться». Это явление нелинейной оптики называют автофокусировкой. Что такое эффект Рамана? Эффектом Рамана (рис. 21) называют рассеяние монохроматического излучения в веществе, при котором в спектре рассеянного света появляются новые, характерные для данного вещества линии, отличающиеся от спектральной линии источника. Это явление впервые в 1928 г. обнаружил индийский физик Раман. Если направлять на вещество сильный когерентный свет, например свет лазера, то наблюдается сильное рамановское рассеяние с выраженной направленностью. Это явление, названное вынужденным, романовским рассеянием, впервые обнаружил Вудбью-ри (Woodbury) в 1962 г. Явление, открытое Раманом, в отличие от вынужденного рамановского рассеяния £ С. Гонда, Д. Смо 33 Исследуемое Линза бещестбо  Линза Рнс. 21. Система для наблюдения эффекта Рамана стали называть естественным романовским рассеянием. Эффект Рамана отражает обмен энергией между светом и веществом. Фотон с энергией соо либо отдает часть энергии со, веществу, либо на столько же повышает свою энергию за счет вещества. Энергия рассеянных фотонов становится равной соо — ov либо соо + со,. Первый случай называют стоксовым, а второй — антистоксовым излучением. Обычно интенсивность стоксового излучения выше, чем антистоксового. Энергия света в твердом теле изменяется вследствие взаимодействия кваита с фоионом или плазмо-ном (рис. 22). При прохождении света через газ или жидкость рамановское рассеяние есть результат взаимодействия квантов с колеблющимися молекулами. Эффект Рамана — сложное явление, зависящее от различных причин, стал эффективным методом получения различной информации о веществе. В последнее время его используют для оценки структуры полупроводников. Например, наблюдая рамановское рассеяние в кристалле GaAs, имеющем структуру цинковой обмаики, в соответствии с правилами отбора видим, что спектры рассеяния от плоскости (100) и от других плоскостей имеют различную поляриза- 0 ... 7 8 9 10 11 12 13 ... 60
|
