Cтраница 4
При параметрическом усилении использовались все способы получения фазового синхронизма, указанные в разд. Основное отличие четырехволнового смешения от параметрического усиления состоит в наличии либо отсутствии в световоде введенной извне сигнальной волны на частоте, для которой выполняется условие фазового синхронизма. В отсут IBHC такой ччтравки вместо нее выступают шумы. [46]
При параметрическом усилении использовались все способы получения фазового синхронизма, указанные в разд. Основное отличие четырехволнового смешения от параметрического усиления состоит в наличии либо отсутствии в световоде введенной извне сигнальной волны на частоте, для которой выполняется условие фазового синхронизма. В отсутгизие такой затравки вместо нее выступают шумы. [48]
Восприимчивости измеряют, связывая эффективность нелинейного процесса с интенсивностью взаимодействующих в нелинейном процессе волн ( напр. При этом используется информация о пространственно-временном профиле взаимодействующих пучков, их спектральном составе, длине исследуемого образца, его ориентации, поляризации излучения и выполнении условий фазового синхронизма. Эталонным кристаллом для относит. KDP ( КНаР04), у к-рого х4) 1ЫО - СГСЭ ( длина волны накачки А. Для поиска новых нелинейных материалов широко применяется методика измерения относит. [49]
Направленный характер ВКР обусловлен интерференцией когерентных вторичных волн, испускаемых диполями в различных точках рассеивающей среды. Результат интерференции зависит от фазовых соотношений между этими волнами и от геометрических условий эксперимента. Для стоксова излучения условия фазового синхронизма, обеспечивающие пространственное накопление эффекта преобразования энергии возбуждающего излучения в рассеянное, выполняются в любом направлении. На опыте обычно возбуждается только одна стоксова мода с наименьшими потерями. Если рассеивающая среда находится вне резонатора, наиболее благоприятные условия для преобразования энергии узкого возбуждающего пучка в стоксово излучение соответствуют его распространению по ходу пучка, так как при параллельном расположении пучков объем среды, где происходит их взаимодействие, намного больше, чем для внеосевого направления. [50]
На рис. 10.2 показаны два случая-когда накачка распространяется в одной моде или в двух различных модах. В первом случае сдвиг частоты составляет около 100 ТГц, а во втором vs - 1 - 10 ТГц. Вообще говоря, условию фазового синхронизма могут удовлетворять несколько комбинаций мод световода. [52]
Индуцированная нелинейная поляризация в (7.1.2) имеет члены, осциллирующие с новыми частотами 2cot - со2 и 2со2 - COL. Эти члены возникают из-за четырехволнового смешения, что будет рассмотрено в гл. Для эффективной генерации новых частотных компонент необходимо удовлетворить условию фазового синхронизма, чего на практике обычно не происходит, если не принять специальных мер. Предполагая, что фазовый синхронизм отсутствует, мы пренебрежем в данной главе четырехволновым смешением. Оставшихся два члена создают вклад в показатель преломления. [53]
Индуцированная нелинейная поляризация в (7.1.2) имеет члены, осциллирующие с новыми частотами 2 % - со2 и 2со2 - tot. Эти члены возникают из-за четырехволнового смешения, что будет рассмотрено в гл. Для эффективной генерации новых частотных компонент необходимо удовлетворить условию фазового синхронизма, чего на практике обычно не происходит, если не принять специальных мер. Предполагая, что фазовый синхронизм отсутствует, мы пренебрежем в данной главе четырехволновым смешением. Оставшихся два члена создают вклад в показатель преломления. [54]
Нелинейный кристалл, выбранный для этой цели, должен иметь низкие потери на используемых длинах волн 1 06, 10 6 мкм и 0 96 мкм. Кроме того, двулуче-преломление кристалла должно быть таким, чтобы выполнялось условие фазового синхронизма. [55]
Происходит пространственное накопление эффекта обмена энергией, и интенсивность второй гармоники пропорциональна квадрату толщины нелинейной среды. Конечно, ее энергия черпается из исходной волны, и формула (10.22) верна лишь для тех z, пока / 2 - С / о - В противном случае метод последовательных приближений, которым она получена, становится неприменимым, так как в нем интенсивность исходной волны полагается заданной и неизменной. Но вывод о том, что для эффективного преобразования энергии исходной волны в энергию второй гармоники необходимо выполнение условия фазового синхронизма, остается, конечно, в силе. [56]
Такая высокая эффективность неожиданна для параметрических процессов второго порядка, поскольку восприимчивость второго порядка х2) 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 5С2) 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. [57]
![]() |
Коэффициент усиления СА параметрического усилителя в зависимости от мощности накачки при трех различных значениях входной мощности сигнала. [58] |
В первом эксперименте [6] по параметрическому усилению в световодах фазовый синхронизм был обусловлен использованием мно-гомодового световода. Отклонение от экспоненциальной формы кривой обусловлено насыщением усиления вследствие истощения накачки. Эта цифра говорит о потенциальной возможности использования волоконных световодов в качестве параметрических усилителей при выполнении условия фазового синхронизма. [59]