Oersjoch fan lineêre optyk en net-lineêre optyk
Basearre op 'e ynteraksje fan ljocht mei saak, kin optyk wurde ferdield yn lineêre optyk (lo) en nonlineäop optyk (nlo). Lineêre optyk (lo) is de stichting fan klassike optyk, fokusje op lineêre ynteraksjes fan ljocht. Yn tsjinstelling foarkomt NonLastear Optics (NLLE) bart as de ljochtintensiteit net direkt proporsjoneel is oan 'e optyske reaksje fan it materiaal, foaral ûnder hege glanssen, lykas lasers.
Lineear Optics (lo)
Yn 'e looppen ynterakteart ljocht mei saak op lege yntensiteit, typysk belutsen by ien foton per atoom as molekule. Dizze ynteraksje resulteart yn minimale fersteuring fan 'e atoom as molekulêre steat, oerbleaune yn har natuerlike, ûnrêstige steat. It basisprinsipe yn lo is dat in dipole feroarsake troch in elektryske fjild is direkt proporsjoneel oan 'e fjildkrêft. Dêrom befriet ik de prinsipes fan supepition en additiviteit. De Progsposysje-prinsipe stelt dat as in systeem wurdt ûnderwurpen oan meardere elektromagnetyske golven, is de totale reaksje gelyk oan de som fan 'e yndividuele antwurden op elke welle. Adveritiver shows Lykwols shows dat it algemiene reaksje fan in kompleks optysk systeem kin wurde bepaald troch de antwurden fan har yndividuele eleminten te kombinearjen. Lineearity yn LoS betsjut dat it ljochtgedrach konstant is as de yntensiteit feroaret - de útfier is proporsjoneel oan 'e ynfier. Derneist, yn 't is gjin frekwinsje minging, dus it ljocht trochgiet troch sa'n systeem behâldt syn frekwinsje, sels as it ûnderfanging as faze-modifikaasje ûndergiet. Foarbylden fan lo omfetsje de ynteraksje fan ljocht mei basis optyske eleminten lykas lenzen, spegels, welle platen, en diffraksje-gratingen.
NonLeAear Optics (NLO)
NLO wurdt ûnderskieden troch har net-lineêre reaksje op sterk ljocht, foaral ûnder hege yntinsiteitsomstannichheden wêr't de útfier ûnproportione is ûnproportioneat oan 'e ynfierkrêft. Yn NLO ynteraksje meardere fotonen mei it materiaal tagelyk, resultearje yn mingjen fan ljocht en feroaringen yn refractive yndeks. Oars as yn lo, wêr't ljochtgedrach konsekwint bliuwt, nettsjinsteande yntensiteit, wurde nonlineêre effekten allinich dúdlik by ekstreme ljochtintensiteiten. Op dizze yntensiteit regearen de regels dy't normaal ljochtynformaasje regelje, lykas it superposityprinsipe, net mear oanfreegje, en sels it fakuüm sels kin jo miskien gedrage. De nonlineariteit yn 'e ynteraksje tusken ljocht en saak lit de ynteraksje tastean tusken ferskate ljochte frekwinsjes, wat resultearje yn ferskynsels, lykas harmonyske generaasje, en sum en ferskilfrekwinsje. Derneist omfettet net-lineêre optyk parametryske prosessen wêryn ljochte enerzjy wurdt fermindere om nije frekwinsjes te produsearjen, lykas sjoen yn parametryske ôfwiking en oscillaasje. In oare wichtige funksje is sels-faze-modulaasje, wêryn de faze fan in ljochte welle wurdt feroare troch syn eigen yntinsiteit - in effekt dat in krúsjale rol spilet yn optyske kommunikaasje.
LJOCHTE-MATER-ynteraksjes yn lineêr en net-lineêre optyk
Yn 'e lo, as ljocht ynterakteart mei in materiaal, is it antwurd fan it materiaal direkt proporsjoneel oan' e yntinsiteit fan it ljocht. Yn tsjinstelling omfettet NLO materialen dy't net allinich op 'e yntinsiteit fan ljocht reagearje, mar ek yn komplekse manieren. As ljocht mei hege yntinsiteit in net-lineêr materiaal slacht, kin it nije kleuren produsearje of it ljocht feroarje yn ungewoane manieren. Bygelyks, read ljocht kin wurde omboud ta grien ljocht omdat it antwurd fan it materiaal mear omfettet dan gewoan in proporsjonele feroaring - it kin befetsje frekwinsje as oare komplekse ynteraksjes. Dit gedrach liedt ta in komplekse set fan optyske effekten dy't net sjoen binne yn gewoane lineêre materialen.
Applikaasjes fan lineêr en net-lineêre optyske techniken
Lo beslacht in breed skala oan breed brûkte optyske technologyen, ynklusyf lenzen, spegels, welle platen, en diffraasje gratings. It leveret in ienfâldich en berekkenbere ramt foar it begripen fan it gedrach fan ljocht yn 'e measte optyske systemen. Apparaten lykas Fase Shifters en Beam Splitters wurde faak brûkt yn Lo, en it fjild is evoluearre nei it punt dat LO-circuits promininsje krigen hawwe. Dizze circuits wurde no sjoen as multi-funksjonele ark, mei applikaasjes yn gebieten lykas magnetron- en kwantal- en kwantyske sinjaalferwurking en opkommende Biosisistyske berekkening. NLO is relatyf nij en hat ferskate fjilden feroare troch syn ferskaat oanfragen. Op it mêd fan telekommunikaasje spilet it in wichtige rol yn glêstried systemen, beynfloedet gegevensferfiergrinzen as laserkrêft nimt ta. Analytyske ark profitearje fan nlo troch avansearre mikroskopychniken lykas confokale mikroskopy, dy't hege resolúsje leveret, ferbyldzjen. NLO ferbetteret ek lasers troch de ûntwikkeling fan nije lasers yn te skeakeljen en optyske eigenskippen te feroarjen. It hat ek optyske imaging techniken ferbettere foar farmaseutlik gebrûk troch metoaden te brûken lykas twadde harmonyske generaasje en floeizen fan twa foton. Yn biophotonika fasiliteart Nlo deeping Imaging of Tweesjes mei minimale skea en leveret etikettering fergees biochemysk kontrast. It fjild hat Avansearre Teraertz-technology, wêrtroch it mooglik binne om intense ien-perioade Tulset te generearjen. Yn kwantum-optyk fasilitearje net-lineêre effekten kwantum-kommunikaasje fia de tarieding fan frekwinsje konvertearders en ferstrikde foton-ekwivalinten. Derneist is de ynnovaasjes fan NLO yn Brillouin ferspraat mei mikrowave ferwurkjen en ljochtfase-ferfoarming. Oer it algemien bliuwt NLO troch de grinzen fan technology en ûndersyk te drukken oer ferskate dissiplines.
Lineêr en net-lilêre optyk en har ymplikaasjes foar avansearre technologyen
Optyk spielje in wichtige rol yn sawol deistige applikaasjes en avansearre technologyen. LO biedt de basis foar in protte mienskiplike optyske systemen, wylst Nlo-ynnovaasje yn gebieten ynnovaasje, lykas telekommunikaasje, mikroskopy, lasertechnology, en biophotoanika. Resinte foarútgong yn NLO, foaral as se relatearje oan twa-dimensearre materialen, hawwe in soad oandacht krigen fanwege har potensjele yndustriële en wittenskiplike applikaasjes. Wittenskippers ferkenne ek moderne materialen lykas kwantum-punten troch sekwinsjele analyse fan lineêre en net-lineêre eigenskippen. As ûndersyksfoardielen, in kombineare begryp fan lo en nlo is kritysk om de grinzen fan technology te drukken en de mooglikheden út te wreidzjen fan optyske wittenskip.
Posttiid: NOV-11-2024