Оптика. Мартынова Г.П. - 148 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГАУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

частности, принцип суперпозиции, носят приближенный характер и при-
менимы лишь в области слабых полей, существовали еще и до появления
лазеров. Первые прямые эксперименты по регистрации нелинейностей при
поглощении и преломлении света в кристаллах и стеклах были выполнены
в 1920 – 30 гг. ХХ века С.И. Вавиловым с сотрудниками.
Рассмотрим некоторые основные проявления нелинейной
оптики.
Первым нелинейным эффектом, зарегистрированным с помощью лазера,
стала генерация второй оптической гармоники. В 1961 г. П. Франкен с со-
трудниками наблюдали удвоение частоты излучения рубинового лазера в
кристалле кварца. Схема опыта Франкена показана на рис. 85.
Кристалл
кварца
347,15 нм
694,30 нм
Фотопластинка
Собирающие линзы
и призма
Фокусирующая
линза
Рубиновый
лазер
Рис. 85. Схема опыта Франкена по генерации второй
оптической га
р
моники
Излучение рубинового лазера, имеющего длину волны
λ
1
= 694,3 нм,
фокусировалось в кристалл кварца, разворачивалось в спектр с помощью
дисперсионной призмы при выходе из кристалла и фокусировалось на фо-
топластинку. Опыт показал, что помимо света на частоте лазера из кри-
сталла выходит свет на удвоенной частоте («вторая гармоника») с длиной
волны
λ
2
= 1,347
2
1
=
λ
нм. Несмотря на то, что излучение второй гармони-
ки в опыте Франкена было чрезвычайно слабым, этот опыт сыграл прин-
ципиальную роль, положив начало развитию нелинейной оптики. После-
дующие опыты показали, что при использовании других кристаллов эф-
фективность генерации второй гармоники может быть резко повышена. К
настоящему времени разработаны методы, позволяющие
преобразовывать
в гармонику значительную долю лазерного излучения; в некоторых случа-
ях удается получить КПД генерации, близкий к 100%.
Другой эффект нелинейной оптики – так называемое вынужденное
комбинационное рассеяние света (ВКР). Этот эффект состоит в том, что в
поле мощного лазерного пучка среда генерирует интенсивное излучение,
сдвинутое по частоте относительно лазера на
величину, равную частоте
молекулярных колебаний. Механизм процесса тот же, что и при обычном
рассеянии света. Однако, если обычное рассеяние является спонтанным,
очень слабым и направленным во все стороны, то вынужденное рассеяние

Страницы