Parametrik generatsiya

Parametrik generatsiya hodisasi haqida ilk marta 1962-yilda bir biridan bexabar ravishda Sovet olimlari Axmanov va Xoxlov hamda AQSh olimlari N.Kroll va N.Kingstonlar xabar berishgan. Eng birinchi parametrik generatsiyani 1965-yili J.Jorjmeyn va R.Millerlar olishga muvaffaq boʻlishgan.

Hodisaning fizik mohiyati

Yorugʻlikning parametrik generatsiyasi damlash nurlanishi energiyasining ikkita yorugʻlik toʻlqiniga berishiga asoslangan. Bu hosil boʻlgan toʻlqinlar energiyalarining yigʻindisi dastlabki foton energiyasiga teng boʻlishi kerak. Ushbu toʻlqinlardan biri signal toʻlqini, ikkinchisi esa boʻsh toʻlqin deyiladi. Korpuskulyar nazariyaga binoan, dastlabki foton oʻzidan ikkita yangi foton hosil qilgan holda yoʻqolib qoladi. Bunda energiya va impulsning saqlanish qonunlari bajariladi.

$\hbar \omega =\hbar \omega _{1}\hbar \omega _{2}$

${\textbf {k}}={\textbf {k}}_{1}+{\textbf {k}}_{2},\ \ \ \ \ \ \ (1)$ Izotrop kristallarda bu ikkala shartni bir vaqtda qanoatlantirish imkonsiz. Buni tasdiqlash uchun uchala toʻlqin ham bir xil yoʻnalishda tarqalyapti deb qaraymiz. U holda (1)ifoda quyidagicha yozilishi mumkin:

$\omega n=\omega _{1}n_{1}+\omega _{2}n_{2}$

bu yerda $n$, $n_{1}$, $n_{2}$ lar mos holda tarqalayotgan toʻlqinlar uchun muhit nur sindirish ko'rsatkichi.

Yuqoridagi ikkita ifodani hisobga olgan holda quyidagicha yozish mumkin:

$(n-n_{1})\omega _{1}-(n-n_{2})\omega _{2}=0$

Biroq izotrop kristallarda bu shartning bajarilishi imkonsiz. Chunki normal dispersiya holatida har doim yuqoriroq chastotali nurlanishga mos kelgan sindirish koʻrsatkichi, kichik toʻlqin uzunlikka mos kelgan sindirish koʻrsatkichidan katta boʻladi. Boshqacha aytganda,

$(n-n_{1})>0,\ \ \ \ \ \ (n-n_{2})>0$

Shunga qaramasdan, anizotrop kristallarda, oddiy va gʻayrioddiy nurlar orasida muvozanatni taʼminlash mumkin. Umuman olganda, anizotrop kristallarda quyidagi toʻrt oʻzaro taʼsirdan biri boʻlishi mumkin (bu yerda $e$ — gʻayrioddiy nur, $o$ esa oddiy nurga tegishli ekanligini bildiradi):

${\begin{cases}{\textbf {k}}^{e}={\textbf {k}}_{1}^{o}+{\textbf {k}}_{2}^{e}\\{\textbf {k}}^{o}={\textbf {k}}_{1}^{o}+{\textbf {k}}_{2}^{e}\\{\textbf {k}}^{e}={\textbf {k}}_{1}^{o}+{\textbf {k}}_{2}^{o}\\{\textbf {k}}^{o}={\textbf {k}}_{1}^{e}+{\textbf {k}}_{2}^{e}\\\end{cases}}$

Parametrik generatsiyani hosil qilish

Parametrik generatsiya hosil qilish uchun foydalanilgan optik sxemalardan biri Vang va Reyset tomonidan ishlab chiqilgan. Yoqut lazeri asllikni modulyatsiyalash rejimida ishlagan. U hosil qilgan nurlanish impulsi 30 MW ga teng, immpuls davomiyligi esa 30 ns ga teng boʻlgan. Ikkinchi garmonikani generatsiyalash uchun KDP (bariy borat) kristalidan foydalanilgan. Signal toʻlqini sifatida quvvati 2 MW boʻlgan He-Ne lazeri ishlatilgan.

Kalsit kristallidan tayyorlangan prizma yordamida damlash nurlanishi va signal toʻlqinlari ADP (ammoniy digidrogen fosfat) kristallida bir biriga qoʻshilgan. Ushbu kristallda hosil boʻlgan ikkinchi garmonika $\lambda =346.9\ nm$) quvvati 2 MW ga yetgan. ADP kristalidagi nochiziqli oʻzaro taʼsir natijasida yangi nurlanish hosil boʻlgan. Uning toʻlqin uzunligi $\lambda =767.6\ nm$ ga teng boʻlgan.

Hozirda yorugʻlikning parametrik generatsiyasini hosil qilish uchun uchta rezonatordan iborat boʻlgan sistema ishlab chiqilgan. Bu sistemada uchala nur ham, yaʼni dastlabki toʻlqin, signal toʻlqini va boʻsh toʻlqin ham koʻzgulardan qaytadi va kristallda parametrik generatsiya hosil boʻladi.

Shuningdek qarang

Asllikni modulyatsiyalash

Ikkinchi garmonika generatsiyasi

Modlar sinxronizatsiyasi