Четырехволновое смешение, доминирующий параметрический процесс в волоконных световодах, генерирует спектральные боковые полосы, отстоящие от частоты накачки вплоть до Во многих экспериментах [] при накачке волоконного световода мощными импульсами на длине волны 1,06 мкм спектр выходного излучения простирался в видимую и ультрафиолетовую области. Генерация спектральных компонент в этих областях обусловлена смешиванием двух или нескольких волн с частотами, сумма которых равна частоте генерируемой волны. Так, взаимодействие двух волн с частотами может приводить к генерации вторых гармоник третьих гармоник и суммарных частот вида Генерация таких частот, как вызывается параметрическими процессами третьего порядка, обусловленными Эффективность преобразования довольно низка, поскольку обычно для таких параметрических процессов трудно достичь фазового синхронизма. В эксперименте [50] частоты третьих гармоник и суммарные частоты генерировались в результате смешивания входной волны накачки и стоксовой волны ВКР с длинами волн соответственно 1,06 и 1,12 мкм. Двухметровый отрезок световода имел эллиптическую сердцевину и накачивался импульсами пиковой мощности 5 кВт. Несколько ранних экспериментов [] показали, что при распространении по волоконному световоду мощного импульса накачки на длине волны 1,06 мкм от Nd: Такая высокая эффективность неожиданна для параметрических процессов второго порядка, поскольку восприимчивость второго порядка связана с нелинейным откликом электрических диполей, следовательно, близка к нулю в изотропных материалах, каким является плавленый кварц. Существует несколько нелинейностей высших порядков, которые могут создать эффективную для таких процессов; наиболее важны среди них нелинейности на дранице сердцевины и оболочки и нелинейности, связанные с квадрупольным и магнитным моментами. Однако детальные расчеты показывают [53], что эти нелинейности могут дать увеличение эффективности преобразования максимум до 10 5 даже при условии фазового синхронизма. Видимо, более высокие эффективности параметрических процессов второго порядка связаны с другим механизмом. Ключ к природе такого механизма появился, когда было обнаружено. ИАГ-лазера с модуляцией добротности и синхронизацией мод. Импульсы на длине волны 0,53 мкм на выходе световода имели длительность около и мощность, достаточную для накачки лазера на красителе [54]. Этот эксперимент способствовал дальнейшему возрастанию интереса к ГВГ в световодах, и в последнее время изучению процесса подготовки и природы генерации второй гармоники в волоконных световодах уделяется значительное внимание []. Уровень понимания этих процессов пока далек от совершенства, и работа продолжается. Остаток этой главы посвящен обзору состояния дел ко времени написания. Средняя мощность второй гармоиики, генерируемой в кварцевом световоде, как функция времени. Средняя мощность лазера накачки в режиме модулированной добротности с синхронизацией мод на длине волны 1,06 мкм. На вставке показан экспоненциальный рост в линейном масштабе по работе [54]. Для эффективности генерации второй гармоники в волоконных световодах требуется инкубационный период, во время которого происходит так называемый процесс подготовки световода. В ранних работах [54, 55] световод подготавливался путем ввода мощных импульсов на длине волны 1,06 мкм длительностью около Время подготовки зависело от мощности накачки и составляло несколько часов при мощностях накачки порядка 10 кВт. Сердцевина световода была легирована германием и фосфором. Наличие фосфора казалось необходимым для процесса подготовки. В недавнем эксперименте [60], в котором использовался -лазер с длительностью импульсов на длине волны В другой работе [57] было обнаружено важное обстоятельство световод можно подготовить в течение лишь нескольких минут даже на длине волны 1,06 мкм, используя слабый сигнал второй гармоники, распространяющийся вместе с импульсом накачки и действующий как затравка. При тех же условиях, но без затравки, световод не удавалось приготовить даже после 12 ч. Для объяснения генерации второй гармоники было предложено несколько физических механизмов []. Все они связаны с периодическим выстраиванием неких объектов, таких, как центры окраски [56] или дефекты [57] вдоль световода, таким образом, что автоматически выполняется условие фазового синхронизма. В одной модели [57] выстраивание возникает через параметрический процесс третьего порядка, в котором смешиваются накачка и вторая гармоника генерируемая внутри световода или введенная извне и создают статическую поляризацию на нулевой частоте , задаваемую следующим образом: Статическая поляризация индуцирует статическое электрическое поле, полярность которого периодически меняется вдоль световода с периодом согласования фаз мкм для накачки 1,06 мкм. Это электрическое поле перераспределяет электрические заряды и создает периодические массивы диполей. В формировании диполей могут участвовать дефекты ловушки или центры окраски, природа которых не вполне понятна. Главное, что такое перераспределение зарядов нарушает центральную симметрию и имеет период, требуемый для фазового синхронизма. В сущности, волокно самоорганизуется для генерации второй гармоники. Математически диполи могут откликаться на приложенное оптическое поле с эффективной восприимчивостью В простейшем случае предполагается пропорциональной т. В силу периодической природы говорят о создании в процессе подготовки решетки Для рассмотрения генерации второй гармоники на из можно проделать стандартную процедуру []. Предположим, что накачка на частоте вводится в подготовленное волокно. Частота может, вообще говоря, отличаться от. Тогда ноля накачки , и второй гармоники удовлетворяют уравнениям связанных амплитуд [56], именно где интеграл перекрытия см. Для решения уравнений В приближении неистощенной накачки уравнение Подставляя в уравнение Это означает, что в приближении неистощенной накачки нелинейная составляющая расстройки волновых векторов отсутствует. На практике же используются импульсы длительностью Использование таких коротких импульсов влияет на процесс формирования решетки нелинейности по двум причинам. Во-первых, групповое разбегание импульсов накачки и второй гармоники ведет к тому, что после прохождения нескольких длин они уже не перекрываются. Для импульсов накачки длительностью на длине волны 1,06 мкм длина группового разбегания составляет при дисперсии Таким образом, решетка формируется на длине не более при импульсах накачки длительностью Во-вторых, уширение спектра, обусловленное ФСМ, ведет к уменьшению длины когерентности накачки и, следовательно, к уменьшению длины, на которой решетка генерирует вторую гармонику когерентно. Оказывается, что именно является фактором, ограничивающим длину взаимодействия накачки и второй гармоники, поскольку на практике На каждой частоте накачки записывается, вообще говоря, своя решетка с периодом где дается выражением Для учета вклада всех решеток выражение Для гауссовой формы спектров накачки и второй гармоники эффективная постоянная поляризация представляется в виде [66] где дается выражением 1. В большинстве экспериментов с накачкой на длине волны 1,06 мкм спектральная ширина на входе в световод составляет Однако вследствие ФСМ спектр накачки в световоде уширяется см. В простейшем приближении просто заменяется на в выражении Это предполагает, что при при Это приближение можно уточнить, используя Для этого у в Следует подчеркнуть, что выражение Эти уравнения можно обобщить на случай нестационарной накачки, введя первую и вторую производные амплитуд по времени в левые части уравнений [73, 74]. В нескольких экспериментах была измерена зависимость мощности второй гармоники от частоты. Зависимость эффективности преобразования во вторую гармонику как функция отстройки длины волны накачки от 1, мкм. Сплошной линией показана расчетная кривая [56]. Сплошной линией показана расчетная кривая, полученная из В этом эксперименте решетка записывалась импульсами накачки мощностью 10 кВт. Небольшая длина когерентности обусловлена уширением спектра при такой большой мощности. Как видно из рис. Одной из причин может быть интерференция решеток записанных излучением затравочной второй гармоники и излучением, генерируемым уже в световоде. Решетка, записанная генерируемым в световоде излучением второй гармоники, будет не в фазе с основной решеткой [57]. Если это так, то решетка должна стираться при пропускании через световод одного излучения второй гармоники без излучения накачки. Такое стирание в действительности наблюдалось [65, 67]. Скорость стирания зависит от мощности второй гармоники, вводимой в световод. В эксперименте [67] эффективность преобразования уменьшалась в 10 раз после 5-минутной засветки излучением второй гармоники средней мощностью мВт. Процесс стирания не был экспоненциальным, но зависел от времени как где С константа. Однако стирание было обратимым, т. Эти наблюдения согласуются с моделью [56, 57]. Однако до конца микроскопическая картина явления пока не ясна. Генерация второй гармоники в световодах продолжает привлекать большое внимание в силу своей как научной, так, возможно, и технологической значимости. ДИСПЕРСИЯ ГРУППОВЫХ СКОРОСТЕЙ 3. ДИСПЕРСИЯ ВЫСШЕГО ПОРЯДКА 3. ВЛИЯНИЕ ДИСПЕРСИИ ГРУППОВЫХ СКОРОСТЕЙ 4. ФАЗОВАЯ КРОСС-МОДУЛЯЦИЯ ФКМ 7. ИЗМЕНЕНИЕ ФОРМЫ ИМПУЛЬСОВ 7. ИСТОЩЕНИЕ НАКАЧКИ И НАСЫЩЕНИЕ УСИЛЕНИЯ 9. ГЕНЕРАЦИЯ ВТОРОЙ ГАРМОНИКИ Четырехволновое смешение, доминирующий параметрический процесс в волоконных световодах, генерирует спектральные боковые полосы, отстоящие от частоты накачки вплоть до Во многих экспериментах [] при накачке волоконного световода мощными импульсами на длине волны 1,06 мкм спектр выходного излучения простирался в видимую и ультрафиолетовую области. В эксперименте [50] частоты. Тогда ноля накачки , и второй гармоники удовлетворяют уравнениям связанных амплитуд [56], именно. Для импульсов накачки длительностью на длине волны 1,06 мкм длина группового разбегания составляет при. В эксперименте [67] эффективность преобразования уменьшалась в 10 раз после 5-минутной.
Как правильно вступать в права наследства
История брака кратко
Генерация второй оптической гармоники
Апостольский символ веры текст
Континент на троллейной афиша расписание
Схема приемы развития речи
Где дешевле сделать ринопластику
Европейские новые правые
Kanye west famous перевод
Расписание забегов в москве братьев знаменских сегодня
Акула детская одежда каталог 2015
Что делать чтобы не худело лицо
Генерация второй оптической гармоники
Как разукрасить детскую площадку своими руками фото
Стили и методы руководства
Как сделать из рубашки платье фото
Sniper ghost warrior 3 проблема с сохранениями
Питомник лазаревское ярославль официальный сайт каталог
Генерация второй оптической гармоники
Результат финала лиги чемпионов 2017
Инструкция домофону цифрал
Свидетели сериал описание
Где находится номер двигателя на москвиче 412