Nochiziqli optika asoslari

Optikaviy detektorlash va garmonikalar generatsiyasi 

Reja: 

1. Optikaviy detektorlash va garmonikalar generatsiyasi 

2. Muhitning qutblanishi 

3. Yorug‘likning o‘z-o‘zidan fokuslanishi 

4. Ko‘p fotonli ionlanish 

 

Agar  yorug‘lik  to‘lqinlari  tarqaladigan  muhit  (2)  formulaning  birinchi 

tenglamasi  bilan  ifodalangan  qutblanuvchanlikka  ega  bo‘lsa,  u  holda  unda  elektr 

maydon  kuchlanganligi  katta  yorug‘lik  to‘lqini  tarqalishida  statik  qutblanish  va 

to‘lqinlar sinxronizatsiyasi sharoitida esa nurlanishning ikkinchi garmonikasi sodir 

bo‘ladi. 

---

To‘lqin quyidagi 

E = E

0

 Sin ( ω t  —  k r )  (1) 

ifoda  bilan  berilgan  deb  faraz  qilaylik,  bunda

  yorug‘lik  to‘lqini 

uzunligi;  υ—  to‘lqinning  muhitdagi  fazaviy  tezligi.  U  vaqtda  (1)  ni  (2)  dagi 

birinchi formulaga qo‘yib: 

 

 (2) 

ni hosil qilamiz. 

Shunday  qilib,  muhitning  qutblanishida  uchta  had  bo‘ladi.  Birinchi  had 

tushayotgan  to‘lqin  chastotasida  tebranuvchi  qutblanish  to‘lqinini  ifodalaydi. 

Ikkinchi  had  yerug‘lik  to‘lqinining  chiziqli  bo‘lmagan  kvadratik  effekti  tufayli 

yuzaga  kelgan  statik  qutblanishni  beradi.  Statik  qutblanishning  paydo  bo‘lishini 

optikaviy detektrlash deb ataladi va u turli asboblar bilan qayd qilinishi hamda, va 

larni o‘lchashda foydalanilishi mumkin. 

Uchinchi  had  ikkilangan  2  ω  chastotali  qutblanish  to‘lqini  uning  k\  yangi 

to‘lqin soni umuman aytganda 2k ga teng emas. Agar to‘lqinning ω chastotadagi 

V 

fazaviy  tezligi  2ω  chastotadagi  υ  fazaviy  tezlikka  teng  bo‘lganda  edi,  k'  to‘lqnn 

soni  2  k  ga  teng  bo‘lishi  mumkin  edi. 

V 

va  υ  larning  farqi  tufayli  k'>2k.  Buning 

natijasida  ω  chastotali  va  2ω  chastotali  to‘lqinlar  A

g

  yo‘l  kesmasini  o‘tganda  ular 

orasida 

A

f

 = A

g

 (k' — 2k), (3) 

faza farqi hosil bo‘ladi va bu hol to‘lqin sinxronizmini buzadi. 

Yorug‘likning o‘z-o‘zidan fokuslanishi 

Qutblanish  kattaligida  kub  darajali  hadi  sezilarli  rol  o‘ynaydigan  chiziqli 

bo‘lmagan  optikaviy  hodisalarni  ko‘raylik.  Biz  bunda  garmonikalar  generatsiyasi 

uchun to‘lqin sinxronizmi sharti bajarilmaydi va uni hisobga olmaslik mumkin deb 

olaylik.  U  vaqtda  muhitda  faqatgina  asosiy  chastotadagi  to‘lqin  tarqaladi.

 

Kub 

darajali had bilan aniqlanuvchi qutblanish quyidagicha yozilishi mumkin: 

---

 (  4  ) 

Bizni faqatgina ω chastotali had qiziqtiradi.  

Bunday xolda 

(5) 

Shunday  qilib,  moddaning  sindirish  ko‘rsatkichi  to‘lqin  amplitudasining 

kvadratiga  yoki  boshqacha  aytganda  1  sm

2

  ga  to‘g‘ri  kelgan  quvvatga  bog‘liq 

bo‘lib  qoladi.  Front  bo‘ylab  chegaralangan  yorug‘lik  dastasining  intensivligi 

hamma vaqt dasta o‘qi bo‘ylab kattaroq bo‘lgani uchun sindirish ko‘rsatkichi ham 

dasta  o‘qida  katta  qiymatga  va  uning  chekkalarida  pasayib  boradi.  Buning 

natijasida to‘lqin tezligi chekka qismlarida o‘qdagiga qaraganda katta bo‘ladi, bu 

hol  to‘lqin  frontining  dasta  o‘qiga  nisbatan  egilishiga  sabab  bo‘ladi.  -  Demak, 

dastaning  o‘z-o‘zidan  fokuslanishi  deb  nomlangan  hodisa  ro‘y  beradi.Bunday 

ionlanish  ko‘p  fotonli  ionlanish  (ko‘p  fotonli  fotoeffekt)  bo‘ladi.  Agar  bunday 

ionlanish  gaz  yoki  kondensirlangan  dielektrikda  yuz  bersa,  u  holda  juda  katta 

energiya  zichligida  yorug‘lik  nurlanishining  elektr  maydoni  ta’sirida  uchqun 

teshilishi  (proboy)  ro‘y  berishi  mumkin.  Linza  oldidagi  fazoda  linza  tomonidan 

lazer  nurlanishining  kuchli  impulsi  fokuslangan  nuqtada  ravshan  chaqnash 

ko‘rinadi. Bu yerda bayon etilgan ko‘p fotonli protsesslar turli-tumandir va ularni 

o‘rganish yorug‘lik va modda o‘zaro ta’siriga oid yangi, muhim tomonlarini ochib 

beradi.