Нелинейная оптика
|
|
Рис.6. Схема эксперимента по изучению комбинационного рассеяния. 1 - рубиновый лазер; 2 - линза; 3 - ячейка с бензолом; 4 - экран Цвета показаны условно. Самофокусировка света
Выше уже упоминалось, что ВКР в среде наступает только при превышении некоторого порога интенсивности электрического поля. Однако измеренная пороговая интенсивность часто оказывается ниже ожидаемой. Расхождения между теорией и экспериментом могут быть весьма значительными: в некоторых жидкостях соответствующие пороги отличаются в сотни и более раз, что обусловлено явлением самофокусировки. В таком случае диаметр пучка по мере распространения в среде уменьшается и на некотором расстоянии пучок собирается в "фокусе". В фокальной области плотности мощности лазерного излучения очень велики и могут привести к разрушению материала. Это явление имеет непосредственное отношение к импульсным лазерам с очень высокой мощностью излучения, поскольку разрушению может подвергаться и активный элемент лазера.
В первой лекции были выведены зависимости c(w,E0) и c(3w,E0) (формулы (23)), на основе которых можно записать:
|
eобщ = 1 + c + bE2 , |
(19) |
тогда
|
nобщ = Цeобщ ¦ n + n2 E2 , где n2 = b / 2n |
(20) |
Если n2>0, то в местах большой напряженности поля - показатель преломления больше. Т.е. в нелинейном материале сам пучок формирует положительную линзу. Это так называемая крупномасштабная самофокусировка. Существует также мелкомасштабная самофокусировка, обусловленная нарастанием возмущений в пучке в поле мощной световой волны.
На рисунках показано применение ВКР.
|
|
Рис.7a. КАРС спектроскопия.
|
|
Рис.7b. Многопроходные кюветы.
