Оглавление 2
Введение 3
История развития представлений о природе света 4
Скорость электромагнитных волн 7
Оптические явления 8
Когерентность и монохроматичность световых волн 13
Пространственная и временная когерентность 15
Сравнение лазеров с длинами волн 532 нм и 1550 нм 19
Заключение 22
Литература 24
Читать дальше
Хорошо известно, что оптические свойства среды зависят от частоты
излучения. А зависят ли они от интенсивности излучения? До появления
лазеров ответ на этот вопрос был отрицательный. Действительно,
напряженность поля световой волны от существующих тепловых источников света
не превышает 103 В/см, тогда как внутриатомные поля характеризуются
напряженностями приблизительно от 107 В/см (для полупроводников) и до 109
В/см (для диэлектриков). Интенсивности света от тепловых источников
недостаточно для того, чтобы изменить характеристики облучаемой среды. С
появлением лазеров ситуация кардинально изменилась. Высокая
пространственная когерентность лазерного излучения позволяет осуществлять
значительную концентрацию световой энергии и получать световые пучки с
интенсивностями порядка 108—1012 Вт/см2, что соответствует напряженности
поля порядка 105—109 В/см. Теперь поле световой волны становится
сопоставимым с внутриатомными полями. Поэтому на поставленный выше вопрос
следует дать положительный ответ.[7]
Если раньше, в “долазерной” оптике, шкала частот (или длин волн)
являлась основной шкалой, при помощи которой классифицировали эффекты
взаимодействия излучения с веществом, то с появлением лазеров возникла
необходимость учета зависимости эффектов взаимодействия от интенсивности
излучения. Подчеркнем, что речь идет не о каких-либо малых поправках, а о
четко наблюдаемых макроявлениях, которые существенно изменяют поведение
светового пучка в среде. Изучение зависимости характера оптических эффектов
от интенсивности излучения привело к возникновению нового раздела оптики —
нелинейной оптики.
Необходимо указать роль когерентности света в нелинейно-оптических
процессах, которая, как правило, имеют место при использовании именно
лазерного излучения. Высокая концентрация мощности, требуемая для
проявления нелинейных свойств среды, возможна лишь при условии достаточно
высокой пространственной когерентности излучения. В этом смысле все
нелинейно-оптические процессы требуют использования когерентного света. Но
для эффективной генерации второй гармоники и подобных ей процессов световая
волна накачки должна не только быть пространственно когерентной, но и иметь
высокую временную когерентность. Последнее обусловлено чувствительностью
волнового согласования к выбору направлению распространения и частот
взаимодействующих волн.
Литература
Читать дальше
Архипкин В.Г., Патрин Г.С. Лекции по оптике, Институт физики им. Л.В. Киренского СО РАН, Красноярск 2006
2 Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике: 2-е изд., перераб. – М.; Наука, 1985
3 Трофимова Т. И. Курс физики: учеб. Пособие для вузов. — 7-е изд., М.: Высш. Шк., 2001
4 Большая советская энциклопедия
5 Анемов Е.М. Колебания и волны. Базовая терминология, 2008
6 Шемяков Н.Ф. Курс лекций по физике, Ч 3. Волновая и квантовая оптика. Строение атома и ядра, Красноярск 2011
7 Савельев И.В. Курс общей физики. Т.3. Оптика, атомная физика, физика атомного ядра и элементарных частиц, 1970
8 Сивухин Д.В. Общий курс физики. В 5 томах. Том IV. Оптика. 3-е изд., 2005
Читать дальше