Cтраница 3
В зависимости от значений р и ш0 могут иметь место несколько различных случаев. Если р 0 и о 0, то уравнение (7.25) описывает акустические волны. Из приведенных выше рассуждений ясно, что вынужденное рассеяние Мандельштама - Бриллюэна является просто частным случаем ВКР. Мы не будем обсуждать вынужденное рассеяние Мандельштама - Бриллюэна в этой главе, так как оно обсуждается в гл. В пределе, когда взаимодействием между молекулами можно пренебречь, оптические фонопы не имеют дисперсии и соответствуют молекулярным колебаниям. В большинстве случаев наблюдается ВКР оптическими фононами или молекулярными колебаниями. [31]
Стоксово излучение более высоких порядков также наблюдалось в большинстве случаев вдоль оси в направлениях вперед и назад. Количественные исследования генерации стоксова излучения более высокого порядка обычно трудны, поскольку происходят многие конкурирующие нелинейные процессы. Применение короткого входного импульса эффективно подавляет как вынужденное рассеяние Мандельштама - Бриллюэна, так и вынужденное комбинационное рассеяние в направлении назад. [32]
До сих пор не принималась во внимание ограниченность поперечных размеров реальных пучков, и тем самым предполагалось, что на интересующих нас толщинах среды / / фаз ни самофокусировка, ни дифракция еще не проявляются. Если значение мощности превышает пороговое, даваемое соотношением (232.4), то поперечное сечение пучка уменьшается благодаря самофокусировке, и уширение спектра будет протекать более сложным образом. Качественно ясно, что увеличение амплитуды поля, сопровождающее самофокусировку, вызовет еще большее уширение спектра. Следует иметь в виду, однако, что при огромной концентрации энергии, имеющей место в случае сильно развитой самофокусировки, эффективно протекает и ряд других нелинейных процессов - вынужденное рассеяние Мандельштама - Бриллюэна, вынужденное ко. [33]
В общем случае в разложении поляризации по степеням поля необходимо учитывать также низкочастотные поля. Большинство нелинейных эффектов связано с членами ряда, пропорциональными квадрату и кубу амплитуды электрического поля. Квадратичная поляризация обусловливает существование таких эффектов, как генерация второй гармоники, оптическое выпрямление, линейный электрооптический эффект ( эффект Поккельса) и параметрическая генерация. К эффектам, обязанным своим существованием поляризации, кубичной по полю, относятся генерация третьей гармоники, квадратичный электрооптический эффект ( эффект Керра), двухфотон-ное поглощение, вынужденное комбинационное рассея-кие, вынужденное рассеяние Мандельштама - Бриллюэ-ка и вынужденное релеевское рассеяние. [34]
Важное значение в вопросе измерений мощности имеют такие нелинейные эффекты, как эффект вынужденного комбинационного рассеяния и родственное ему явление рассеяния Мандельштама - Бриллюэна. Поскольку твердотельный лазер может работать в многомодовом режиме, в нелинейных процессах возможны большие статистические флуктуации и ни один отдельный лазерный импульс нельзя считать типичным без проверки его воспроизводимости. Каждое вещество, применяемое при работе с высокомощными лазерами, следует рассматривать как потенциально способное давать собственный набор линий вынужденного комбинационного рассеяния со специфическими длинами волн. Почти все сказанное о рамановском рассеянии относится и к вынужденному рассеянию Мандельштама - Бриллюэна, которое можно рассматривать как комбинационное рассеяние на акустических модах. Спектральные сдвиги обычно меньше волнового числа, и для выявления их необходимо более высокое разрешение. [35]
К пассивным модулирующим устройствам относятся такие, которые изменяют добротность резонатора под действием самого поля излучения, возбудившегося внутри резонатора, а к активным - такие, которые изменяют величину потерь в резонаторе под действием внешнего управляющего сигнала. Действие пассивных затворов основано на способности материалов изменять свои оптические свойства под влиянием падающего на них света. Простейшие пассивные затворы представляют собой пленку из поглощающего материала, помещенную в резонатор лазера. В определенный момент пленка испаряется, открывая расположенное за ней зеркало. При этом потери в резонаторе лазера резко падают и происходит генерация гигантского импульса. Недостаток таких простейших модуляторов вытекает из необратимости происходящих процессов, в связи с чем чаще используются устройства на основе обратимых процессов: насыщения поглощения, нелинейности коэффициента отражения, вынужденного рассеяния Мандельштама - Бриллюэна, самофокусировки. [36]