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.
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.
|
![]() |