Учебно-методическое пособие. — Саров: СарФТИ, 2015. – 147 с.
Учебно-методическое пособие составлено на основе курса лекций
«Нелинейная оптика», читаемого студентам кафедры «Квантовая
электроника» Саровского государственного физико-технического
института (СарФТИ НИЯУ МИФИ). Пособие содержит методы
математического описания нелинейно-оптических процессов.
Рассмотрены методы нелинейного преобразования частоты, эффекты
самовоздействия света, вынужденного рассеяния, обращения волнового
фронта, и другие явления, важные для лазерной техники. Приведены
примеры применений нелинейно-оптических явлений в различных
областях науки и техники.
Содержание
Введение
Волновое уравнение
Нелинейная поляризация
Эффекты, связанные с поляризацией второго порядка
Эффекты, связанные с поляризацией третьего порядка
Непараметрические нелинейно-оптические явления
Фазовый синхронизм
Нелинейная поляризация
Ангармонический осциллятор
Свойства симметрии тензоров восприимчивости
Эффективная восприимчивость
Временное представление
Метод медленно меняющихся амплитуд
Уравнения для связанных амплитуд
Соотношения Мэнли-Роу
Генерация суммарной частоты
Генерация второй гармоники
Решение с учѐтом истощения волны накачки
Внутрирезонаторная генерация второй гармоники
Фазовый синхронизм
Распространение электромагнитных волн в кристаллах
Фазовый синхронизм в одноосных кристаллах
Фазовый синхронизм при генерации второй гармоники
Фазовый синхронизм при трѐхчастотном параметрическом взаимодействии
Экспериментальное определение направления синхронизма
Температурная перестройка синхронизма
Квазисинхронизм
Пространственные и временные эффекты при нелинейном преобразовании частоты света
Поглощение
Диафрагменный апертурный эффект
Дифракция
ГВГ в расходящихся пучках
ГВГ сфокусированных гауссовых пучков
Преобразование немонохроматического излучения
Преобразование импульсного излучения
Пространственно-временная аналогия
Расчет нелинейно-оптических преобразователей частоты
Параметрическая генерация света
Параметрическое усиление
Параметрический генератор
Перестроение частоты ПГС
Влияние модовой структуры резонатора
Параметрический генератор бегущей волны
Нелинейно-оптические кристаллы
Нелинейный показатель преломления
Механизмы возникновения нелинейности третьего порядка
Тепловая нелинейность
Крупномасштабная самофокусировка
Мелкомасштабная самофокусировка
Поворот эллипса поляризации
Распространение оптических импульсов в кубически-нелинейной среде
Оптические солитоны
Вынужденное рассеяние
Спонтанное рассеяние
Спонтанное рассеяние Мандельштама-Бриллюэна
Электрострикция
ВРМБ-усиление
ВРМБ-генерация
Вынужденное комбинационное рассеяние
Вынужденное рассеяние в лазерной технике
Обращение волнового фронта
Принцип обращения волнового фронта
ОВФ при вырожденном четырѐхволновом взаимодействии в кубически-нелинейной среде
ОВФ при вынужденном рассеянии
Практическое применение ОВФ
Список обозначений и сокращений
Приложения:
Единицы СИ и СГС в электродинамике
Физические константы
Уравнения электродинамики в системах СИ и СГС
Краткий русско-английский нелинейный словарь
Предметный указатель
Литература
Введение
Волновое уравнение
Нелинейная поляризация
Эффекты, связанные с поляризацией второго порядка
Эффекты, связанные с поляризацией третьего порядка
Непараметрические нелинейно-оптические явления
Фазовый синхронизм
Нелинейная поляризация
Ангармонический осциллятор
Свойства симметрии тензоров восприимчивости
Эффективная восприимчивость
Временное представление
Метод медленно меняющихся амплитуд
Уравнения для связанных амплитуд
Соотношения Мэнли-Роу
Генерация суммарной частоты
Генерация второй гармоники
Решение с учѐтом истощения волны накачки
Внутрирезонаторная генерация второй гармоники
Фазовый синхронизм
Распространение электромагнитных волн в кристаллах
Фазовый синхронизм в одноосных кристаллах
Фазовый синхронизм при генерации второй гармоники
Фазовый синхронизм при трѐхчастотном параметрическом взаимодействии
Экспериментальное определение направления синхронизма
Температурная перестройка синхронизма
Квазисинхронизм
Пространственные и временные эффекты при нелинейном преобразовании частоты света
Поглощение
Диафрагменный апертурный эффект
Дифракция
ГВГ в расходящихся пучках
ГВГ сфокусированных гауссовых пучков
Преобразование немонохроматического излучения
Преобразование импульсного излучения
Пространственно-временная аналогия
Расчет нелинейно-оптических преобразователей частоты
Параметрическая генерация света
Параметрическое усиление
Параметрический генератор
Перестроение частоты ПГС
Влияние модовой структуры резонатора
Параметрический генератор бегущей волны
Нелинейно-оптические кристаллы
Нелинейный показатель преломления
Механизмы возникновения нелинейности третьего порядка
Тепловая нелинейность
Крупномасштабная самофокусировка
Мелкомасштабная самофокусировка
Поворот эллипса поляризации
Распространение оптических импульсов в кубически-нелинейной среде
Оптические солитоны
Вынужденное рассеяние
Спонтанное рассеяние
Спонтанное рассеяние Мандельштама-Бриллюэна
Электрострикция
ВРМБ-усиление
ВРМБ-генерация
Вынужденное комбинационное рассеяние
Вынужденное рассеяние в лазерной технике
Обращение волнового фронта
Принцип обращения волнового фронта
ОВФ при вырожденном четырѐхволновом взаимодействии в кубически-нелинейной среде
ОВФ при вынужденном рассеянии
Практическое применение ОВФ
Список обозначений и сокращений
Приложения:
Единицы СИ и СГС в электродинамике
Физические константы
Уравнения электродинамики в системах СИ и СГС
Краткий русско-английский нелинейный словарь
Предметный указатель
Литература