Фазовый синхронизм (волновой синхронизм) при нелинейном взаимодействии волн. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

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 k_в вынуждающей волны (k=k_в) . Разность волновых векторов Dk=k-k_в 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 k_j-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(w_j)-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

(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

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.

Литература по фазовому синхронизму (волновому синхронизму) при нелинейном взаимодействии волн

Знаете ли Вы, что электромагнитное и другие поля есть различные типы колебаний, деформаций и вариаций давления в эфире.

Понятие же "физического вакуума" в релятивистской квантовой теории поля подразумевает, что во-первых, он не имеет физической природы, в нем лишь виртуальные частицы у которых нет физической системы отсчета, это "фантомы", во-вторых, "физический вакуум" - это наинизшее состояние поля, "нуль-точка", что противоречит реальным фактам, так как, на самом деле, вся энергия материи содержится в эфире и нет иной энергии и иного носителя полей и вещества кроме самого эфира.

В отличие от лукавого понятия "физический вакуум", как бы совместимого с релятивизмом, понятие "эфир" подразумевает наличие базового уровня всей физической материи, имеющего как собственную систему отсчета (обнаруживаемую экспериментально, например, через фоновое космичекое излучение, - тепловое излучение самого эфира), так и являющимся носителем 100% энергии вселенной, а не "нуль-точкой" или "остаточными", "нулевыми колебаниями пространства". Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.