Topimaso momba ny optika linear sy nonlinear

Topimaso momba ny optika lineary sy ny optika tsy lineary

Mifototra amin'ny fifandraisan'ny hazavana amin'ny zavatra, ny optika dia azo zaraina ho optika lineary (LO) sy optika tsy lineary (NLO). Ny optika lineary (LO) no fototry ny optika klasika, izay mifantoka amin'ny fifandraisana lineary amin'ny hazavana. Mifanohitra amin'izany kosa, ny optika tsy lineary (NLO) dia mitranga rehefa tsy mifanandrify mivantana amin'ny fihetsiky ny optika amin'ny zavatra ny hamafin'ny hazavana, indrindra amin'ny toe-javatra misy taratra mahery vaika, toy ny laser.

Optika Linear (LO)
Ao amin'ny LO, ny hazavana dia mifandray amin'ny zavatra amin'ny hamafiny ambany, matetika misy fotona iray isaky ny atôma na molekiola. Io fifandraisana io dia miteraka fikorontanana kely indrindra amin'ny toetry ny atôma na molekiola, mijanona amin'ny toetrany voajanahary sy tsy voakorontana. Ny fitsipika fototra ao amin'ny LO dia ny hoe ny dipole ateraky ny saha elektrika dia mifanandrify mivantana amin'ny tanjaky ny saha. Noho izany, ny LO dia mahafeno ny fitsipiky ny superposition sy ny additivity. Ny fitsipiky ny superposition dia milaza fa rehefa iharan'ny onja elektromagnetika maromaro ny rafitra iray, ny valiny manontolo dia mitovy amin'ny fitambaran'ny valinteny tsirairay amin'ny onja tsirairay. Ny additivity koa dia mampiseho fa ny valiny ankapobeny amin'ny rafitra optika sarotra dia azo faritana amin'ny alàlan'ny fampifangaroana ny valintenin'ny singa tsirairay ao aminy. Ny linearity ao amin'ny LO dia midika fa tsy miova ny fihetsiky ny hazavana rehefa miova ny hamafiny - ny output dia mifanandrify amin'ny input. Ho fanampin'izany, ao amin'ny LO, dia tsy misy fifangaroan'ny matetika, ka ny hazavana mandalo amin'ny rafitra toy izany dia mitazona ny matetika na dia mandalo fanamafisana na fanovana dingana aza. Ny ohatra amin'ny LO dia ahitana ny fifandraisan'ny hazavana amin'ny singa optika fototra toy ny family, fitaratra, takelaka onja, ary gratings diffraction.

Optika tsy mitongilana (NLO)
Miavaka amin'ny valin-kafatra tsy mitongilana amin'ny hazavana mahery vaika ny NLO, indrindra amin'ny toe-javatra mahery vaika izay tsy mitovy amin'ny tanjaky ny hazavana miditra ny vokatra. Ao amin'ny NLO, mifandray amin'ny fitaovana miaraka ny photons maromaro, ka miteraka fifangaroan'ny hazavana sy fiovan'ny index refractive. Tsy toy ny ao amin'ny LO, izay mijanona ho mitovy ny fihetsiky ny hazavana na inona na inona hamafiny, ny fiantraikany tsy mitongilana dia miharihary amin'ny hamafin'ny hazavana tafahoatra. Amin'io hamafiny io, ny fitsipika izay mifehy ny fifandraisan'ny hazavana, toy ny fitsipiky ny superposition, dia tsy mihatra intsony, ary na ny banga aza dia mety hitondra tena tsy mitongilana. Ny tsy mitongilana amin'ny fifandraisana eo amin'ny hazavana sy ny zavatra dia mamela ny fifandraisana eo amin'ny hatetika hazavana samihafa, ka miteraka trangan-javatra toy ny famokarana harmonic, ary ny famokarana frequency sum sy difference. Ankoatra izany, ny optika tsy mitongilana dia misy dingana parametrika izay averina zaraina ny angovon'ny hazavana mba hamokarana hatetika vaovao, araka ny hita amin'ny amplification parametrika sy ny oscillation. Ny endri-javatra manan-danja iray hafa dia ny modulation self-phase, izay manova ny hatetiky ny onjan'ny hazavana - fiantraikany izay mitana anjara toerana lehibe amin'ny fifandraisana optika.

Fifandraisan'ny hazavana sy ny zavatra ao amin'ny optika linear sy nonlinear
Ao amin'ny LO, rehefa mifandray amin'ny fitaovana iray ny hazavana, dia mifanandrify mivantana amin'ny hamafin'ny hazavana ny fihetsiky ny fitaovana. Mifanohitra amin'izany kosa, ny NLO dia mahakasika fitaovana izay tsy mamaly fotsiny amin'ny hamafin'ny hazavana, fa amin'ny fomba sarotra kokoa ihany koa. Rehefa mikasika fitaovana tsy mitongilana ny hazavana mahery vaika, dia afaka mamokatra loko vaovao na manova ny hazavana amin'ny fomba tsy mahazatra. Ohatra, ny hazavana mena dia mety hovaina ho hazavana maitso satria ny fihetsiky ny fitaovana dia mihoatra noho ny fiovana mifanandrify fotsiny - mety ahitana ny fampitomboana ny matetika na fifandraisana sarotra hafa. Io fihetsika io dia mitarika ho amin'ny andiana vokatra optika sarotra izay tsy hita amin'ny fitaovana mitongilana mahazatra.

Fampiharana ny teknika optika linear sy nonlinear
Mandrakotra teknolojia optika maro be ampiasaina ny LO, anisan'izany ny family, fitaratra, takelaka onjam-peo, ary harato diffraction. Manome rafitra tsotra sy azo kajy izy io mba hahatakarana ny fihetsiky ny hazavana amin'ny ankamaroan'ny rafitra optika. Matetika ampiasaina amin'ny LO ny fitaovana toy ny phase shifters sy beam splitters, ary nivoatra io sehatra io ka nahatonga ny fizaran-tany LO ho malaza. Ireo fizaran-tany ireo dia hita ankehitriny ho fitaovana maro fiasa, miaraka amin'ny fampiharana amin'ny sehatra toy ny fanodinana famantarana optika microwave sy quantum ary ny maritrano informatika bioheuristic vao misondrotra. Vaovao ihany ny NLO ary nanova sehatra isan-karazany tamin'ny alàlan'ny fampiharana isan-karazany. Eo amin'ny sehatry ny fifandraisan-davitra, mitana anjara toerana lehibe amin'ny rafitra fibre optique izy io, izay misy fiantraikany amin'ny fetran'ny fandefasana angona rehefa mitombo ny herin'ny laser. Mahazo tombony amin'ny NLO ny fitaovana famakafakana amin'ny alàlan'ny teknika mikroskopika mandroso toy ny mikroskopika confocal, izay manome sary avo lenta sy eo an-toerana. Manatsara ny laser ihany koa ny NLO amin'ny alàlan'ny famelomana ny fampivoarana laser vaovao sy ny fanovana ny toetra optika. Nanatsara ny teknika sary optika ho an'ny fampiasana fanafody ihany koa izy io amin'ny alàlan'ny fampiasana fomba toy ny famokarana harmonika faharoa sy fluorescence roa-photon. Ao amin'ny biophotonics, ny NLO dia manamora ny fakana sary lalina ny sela miaraka amin'ny fahasimbana kely indrindra ary manome marika fifanoherana biochemika tsy misy marika. Manana teknolojia terahertz mandroso ity sehatra ity, izay ahafahana mamorona pulse terahertz tokana mahery vaika. Ao amin'ny optika kuantum, ny vokatra tsy lineary dia manamora ny fifandraisana kuantum amin'ny alàlan'ny fanomanana mpanova matetika sy mitovy amin'ny photon mifamatotra. Ho fanampin'izany, ny fanavaozana nataon'ny NLO tamin'ny fiparitahan'ny Brillouin dia nanampy tamin'ny fanodinana microwave sy ny conjugation phase light. Amin'ny ankapobeny, ny NLO dia manohy manosika ny fetran'ny teknolojia sy ny fikarohana amin'ny sehatra isan-karazany.

Optika lineary sy tsy lineary ary ny fiantraikan'izy ireo amin'ny teknolojia mandroso
Mitana anjara toerana lehibe ny optika na amin'ny fampiharana andavanandro na amin'ny teknolojia mandroso. Ny LO no fototry ny rafitra optika mahazatra maro, raha ny NLO kosa no mitarika ny fanavaozana amin'ny sehatra toy ny fifandraisan-davitra, mikroskopia, teknolojia laser, ary biophotonika. Ny fandrosoana vao haingana amin'ny NLO, indrindra fa mifandraika amin'ny fitaovana roa refy, dia nahazo ny sain'ny maro noho ny mety ho fampiharana azy ireo amin'ny indostria sy ara-tsiansa. Mikaroka fitaovana maoderina toy ny teboka kuantum ihany koa ny mpahay siansa amin'ny alàlan'ny famakafakana misesy ny toetra linear sy tsy linear. Rehefa mandroso ny fikarohana, ny fahatakarana mitambatra ny LO sy ny NLO dia tena ilaina amin'ny fanosehana ny fetran'ny teknolojia sy ny fanitarana ny fahafahan'ny siansa optika.