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 14
«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 14
ω ω 0 Звук: 10 –2 –10 –3 нм Колебания молекул: 300-1000 1/см 10-30 нм Рэлеевское рассеяние Рассеяние Мандельштама-Бриллюэна Комбинационное рассеяние ( Raman scattering) Масалов А.В. Лекция 14
Что ограничивает сегодня длину линий оптической связи? Рэлеевское рассеяние в стеклянных световодах ! Рабочие диапазоны Нобелевская премия 2009 г., C.K.Kao “for groundbreaking achievements concerning the transmission of light in fibers for optical communication” Масалов А.В. Лекция 14
Спонтанное рассеяние Мандельштама- Бриллюэна свет φ θ Условие Брэгга: , где ω ω ω ω ω θ ~0.01 нм Масалов А.В. Лекция 14
Вынужденное рассеяние Мандельштама- Бриллюэна ( stimulated Brillouin scattering) среда I Спонтанный режим линейная оптика Вынуждненный режим нелинейная оптика Масалов А.В. Лекция 14
В звуковой волне среда где стрикционное давление: т. е. По правилам дифракции: Волновое уравнение для звука: Масалов А.В. Лекция 14
Решаем волновое уравнение для звука: Стационарное решение: Масалов А.В. Лекция 14
Кубичный н/л эффеккт ! Масалов А.В. Лекция 14
Точный резонанс: - ослабление - усиление ω ω 1 ω 2 В заданном поле накачки: т. е. ω 1 ω 2 Масалов А.В. Лекция 14
4-х волновое рассмотрение Масалов А.В. Лекция 14
