Фазовый синхронизм (волновой синхронизм) при нелинейном взаимодействии волн - условие наиб. эффективного энергообмена между собственной
и вынуждающей волнами
среды, имеющими одинаковые частоты. Напр., в нелинейной оптике вынуждающей волной
может быть волна нелинейной поляризации. Условие Ф. с. выражается равенством
волнового вектора k собств. волны среды волновому вектору kв
вынуждающей волны (k=kв) . Разность волновых
векторов Dk=k-kв наз. фазовой
(волновой) расстройкой. Нелинейные взаимодействия волн, происходящие при наличии
Ф. с. (Dk=0), принято называть синхронными (см. Синхронизм).
При синхронных взаимодействиях
реализуются накапливающиеся нелинейные взаимодействия, в результате к-рых энергия
одной интенсивной волны может быть полностью преобразована в энергию первоначально
слабых волн др. частот (см. Нелинейная оптика).
В случае трёхволновых взаимодействий,
напр, при генерации суммарной (разностной) частоты
, волновой вектор вынуждающей волны ,
где kj-волновой вектор волны с частотой
Если волновые векторы k, k1 и k2
имеют одно направление, реализуется коллинеарный Ф. с. При несовпадающих
направлениях волновых векторов условие Ф. с. наз. некол-линеарным.
В реальных диспергирующих
средах условие Ф. с. может быть выполнено в изотропных средах только в области
аномальной дисперсии, а в анизотропных средах - и в области нормальной дисперсии.
Рассмотрим в качестве примера генерацию второй гармоники w2=2w1
. Учитывая, что
где u(wj)-фазовая скорость, условие Ф. с. можно представить
в виде следующих соотношений:
В области нормальной дисперсии величина показателя преломления увеличивается с ростом частоты, т. е. для изотропных сред условие (*)- не выполняется, но оно выполняется в области аномальной дисперсии. В анизотропных средах условие (*) может быть выполнено и в области нормальной дисперсии в случае взаимодействия волн разл. поляризаций. Хотя при этом всегда и (индексы о и е относятся соответственно к обыкновенной и необыкновенной волнам), однако при не слишком малых параметрах анизотропии возможно (отрицат. кристаллы) или (положит, кристаллы). В отрицат. нелинейном кристалле KDP условие Ф. с. при генерации второй гармоники выполняется при взаимодействии вида
или
.
Подобные соотношения можно
записать для др. типов трёхчастотных взаимодействий.
В случае четырёхволновых
взаимодействий возможности выполнения условия Ф. с. более разнообразны по сравнению
с трёхволновыми взаимодействиями. В общем случае это условие имеет вид
при генерации частоты
В случае вырожденного четырёхчастотного взаимодействия
условие Ф. с. принимает вид .
Синхронные че-тырёхволновые взаимодействия в анизотропных средах могут быть
реализованы в области нормальной дисперсии для волн разл. поляризаций.
В нелинейных средах с периодич.
модуляцией линейной или нелинейной восприимчивости могут быть реализованы т.
н. квазисинхронные взаимодействия; в них фазовая расстройка Dk
компенсируется за счёт модуляции вектора обратной решётки. Это расширяет класс
нелинейных кристаллов, к-рые можно использовать для реализации эфф. нелинейных
взаимодействий волн.
А. С. Чиркин.
1. Электромагнитная волна (в религиозной терминологии релятивизма - "свет") имеет строго постоянную скорость 300 тыс.км/с, абсурдно не отсчитываемую ни от чего. Реально ЭМ-волны имеют разную скорость в веществе (например, ~200 тыс км/с в стекле и ~3 млн. км/с в поверхностных слоях металлов, разную скорость в эфире (см. статью "Температура эфира и красные смещения"), разную скорость для разных частот (см. статью "О скорости ЭМ-волн")
2. В релятивизме "свет" есть мифическое явление само по себе, а не физическая волна, являющаяся волнением определенной физической среды. Релятивистский "свет" - это волнение ничего в ничем. У него нет среды-носителя колебаний.
3. В релятивизме возможны манипуляции со временем (замедление), поэтому там нарушаются основополагающие для любой науки принцип причинности и принцип строгой логичности. В релятивизме при скорости света время останавливается (поэтому в нем абсурдно говорить о частоте фотона). В релятивизме возможны такие насилия над разумом, как утверждение о взаимном превышении возраста близнецов, движущихся с субсветовой скоростью, и прочие издевательства над логикой, присущие любой религии.
4. В гравитационном релятивизме (ОТО) вопреки наблюдаемым фактам утверждается об угловом отклонении ЭМ-волн в пустом пространстве под действием гравитации. Однако астрономам известно, что свет от затменных двойных звезд не подвержен такому отклонению, а те "подтверждающие теорию Эйнштейна факты", которые якобы наблюдались А. Эддингтоном в 1919 году в отношении Солнца, являются фальсификацией. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.