Нелинейные оптические эффекты в ПДС

Известно, что в атомной системе наведенная электрическим полем поляризация нелинейно зависит от напряженности поля

где -нелинейная восприимчивость второго порядка, отвечает за генерацию второй гармоники, параметрическое усиление, и генерацию,

-нелинейная восприимчивость третьего порядка, отвечает за генерацию третьей гармоники и комбинационное рассеяние.

Резонансное взаимодействие оптических волн в неоднородной среде

Линейный рост интенсивности второй гармоники осуществляется за счет такого выбора размера доменов, чтобы на каждой границе между нми происходил сдвиг обобщенной фазы на угол . Условие квазисинхронизма для второй гармоники принимает вид

где , волновые вектора второй гармоники и основной частоты , -показатели преломления на основной частоте и второй гармонике соответственно.

Для фазового согласования когерентных оптических пучков предлагалась использовать одноразмерную пространственную периодическую модуляцию нелинейной диэлектрической восприимчивости. На границах доменов в средах

1.Повышение коэффициента эффективности нелинейного преобразования и использование наиболее эффективных нелинейных оптических коэффициентов.при использовании доменных структур коэффициент наибольший нелинейный элемент становится пригодным для фазового согласования. Так как , то коэффициент оптического преобразования возрастает в раз. Здесь -нелинейные оптические коэффициенты.

В структурах волноводного типа сформированных на поверхности кристаллов и содержащих ПДС с периодом 4-7 мкм, была получена генерация голубого света от перестраиваемых лазерных диодов (770-1040 нм). При мощности лазерных диодов 120-150 мВт, мощность излучения второй гармоники составляла 25-30 мВт.

2.За счет использования различных видов нелинейных взаимодействий, особенно для квазиПДС, оказалось возможным осуществить многоволновое преобразование во вторую гармонику, и получать вторую гармонику в обратном направлении ко входящему пучку.

3. ИспользованиеПДС позволяет повысить быстродействие вследствие сокращения длины взаимодействующих волн.Это позволяет преобразовать во вторую гармонику импульсов в несколько фемтосекунд.().

Генерация оптических гармоник

Параметрическое преобразование

 

 

Лекция15

Тема11. Наномашины и наноприборы.

Микроэлектромеханические(МЭМС) и наноэлектромеханические системы(НЭМС).

Заключение.

Перспективы наноматериалов, наноструктур и нанотехнологий. Нанотехнологии – ключевые технологии в технологической революции XXI-века и образование шестого технологического уклада.