Нерезонансная электронная нелинейность сред (прозрачные среды) Резонансная электронная нелинейность сред (поглощающие среды) «Ядерные» нелинейности Стрикционный процесс Ориентационный процесс Вынужденное комбинационное рассеяние Вынужденное рассеяние Мандельштама- Бриллюэна … Масалов А.В. Лекция 1 3
«Ядерные» нелинейности: - электронный отклик на световое поле гармонический, т. е. как в линейной оптике; - электронное возмущение «тянет» ядерный остов. Инерционность «ядерного» движения: реализуется в течение многих периодов светового поля. Некоторые механизмы «ядерных» нелинейностей могут быть описаны как кубичные нелинейные явления: стрикционный ориентационный вынужденное рассеяние М-Б. Тогда нелинейность проявляется в виде и разница частот полей должна быть невелика Масалов А.В. Лекция 1 3
Вынужденное комбинационное рассеяние ( stimulated Raman scattering) молекулярная среда I Спонтанный режим линейная оптика Вынуждненный режим нелинейная оптика Масалов А.В. Лекция 1 3
Спонтанное комбинационное рассеяние ( spontaneous Raman scattering) t поляризация ω ЛИНЕЙНАЯ ОПТИКА молекулярных сред Ландсберг, Мандельштам 1928 Масалов А.В. Лекция 1 3 Ω 1 Ω 2
Комбинационное рассеяние света ( Raman scattering) Колебание молекулы модулирует её поляризуемость, поэтому в излучении наведенного диполя появляются боковые полосы (десятки нм). L-cystin Открыто Г.С.Ландсбергом и Л.И.Мандельштамом в 1928 г. Нобелевская премия, 1930 г., C.Raman. Лазерная линия Масалов А.В. Лекция 10
Вынужденное комбинационное рассеяние ( stimulated Raman scattering) Вынужденное комбинационное рассеяние ( stimulated Raman scattering) 1 n+1 n 2 - сильная волна Уравнение Шредингера : - спонтанная затравка на входе в среду Масалов А.В. Лекция 1 3
Масалов А.В. Лекция 1 3
1 n 2 1 n 2 - дипольные моменты и частоты переходов - единичный вектор поля световой волны Масалов А.В. Лекция 1 3 Дополнительность поглощения и рассеяния
- пико- и субпикосекундный диапазон Для «длинных» импульсов имеем: положительная величина Усиление стоксовой частоты ! Масалов А.В. Лекция 1 3
Коэффициент усиления: ω ω 1 ω 2 Корректнее начинать описание с тремя волнами. Тогда добавится механизм типа четырехволнового смешения: Масалов А.В. Лекция 1 3
молекулярная среда Схема наблюдения ВКР: вперед и назад Эффективность – десятки процентов при импульсной накачке Масалов А.В. Лекция 1 3
Г.С.Ландсберг (1890-1957) К истории открытия комбинационного рассеяния света Л.И.Мандельштам (1879-1944) Масалов А.В. Лекция 1 3
Q – ртутная лампа; AB – отверстие; L 1, L 2, L 3 – линзы; D 1, D 2, – диафрагмы; G – камера с образцом; R 1, R 2, – раструбы, поглощающие свет; Sp – спектрограф. Landsberg G. S., Mandelshtam L. I. “ Uber die Lichtzerstreuung in Kristallen ” Zeitschrift fur Physik, Bd.50, H.11-12, S.769-780 (1928) (поступила в редакцию 12 августа 1928 г.) Масалов А.В. Лекция 1 3
