Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Органическая химия -> Шемла Д. -> "Нелинейные оптические свойства органических молекул и кристаллов. Том 2" -> 24

Нелинейные оптические свойства органических молекул и кристаллов. Том 2 - Шемла Д.

Шемла Д. Нелинейные оптические свойства органических молекул и кристаллов. Том 2 — М.: Мир, 1989. — 248 c.
ISBN 5-03-000517Х
Скачать (прямая ссылка): nelineynieopticheskiesvoystvamol1989.djvu
Предыдущая << 1 .. 18 19 20 21 22 23 < 24 > 25 26 27 28 29 30 .. 99 >> Следующая


В данной главе будут рассмотрены эксперименты по генерации третьей гармоники (ГТГ), генерации второй гармоники.

г?г

Рис. 11.2. Схема генерации третьей гармоники. Сплошные линии — возбужденные состояния, штриховые — виртуальные состояния.
Кубические нелинейности в растворах и пленках ПДА

61

индуцируемой электрическим полем (ГВГИЭП), а также четырехволновому смешению в полидиацетиленах. Другие кубические эффекты в этих материалах, наподобие нелинейного изменения показателя преломления, рассмотрены в гл. 12.

11.2. Теория

11.2.1. Нелинейное распространение и генерация гармоник в слоистой среде

В настоящем разделе приводятся некоторые основные формулы для процессов генерации гармоник (ГТГ и ГВГИЭП), на которых основывается соответствующая теория нелинейных кубических восприимчивостей.

Плоская монохроматическая волна

?“(г, /) = ( 1/2)[?“(г) ехр (— Ш) + к. с.] (11 >

создает в диэлектрике нелинейную поляризацию Риь(г, t) с угловой частотой соя:

Pnl(г, 0 = (l/2)l[fVi(r) exp (— mHt) + к. с.]. (12)

Для кубических процессов, рассматриваемых в этом разделе, имеем

Р^(г)=Вх(3)(-Зю;со,ю,(В)(?“)3, В = 1/4 (ГТГ), (13)

/V(r)=%(3)(—2ю;ю, ю,0) (?“)2?0, В = 3/2 (ГВГИЭП).

(14)

Коэффициент В в (13) и (14) возникает из-за свойств перестановочной симметрии в выражении для и определения напряженности электрического поля (И). Величина ?р в выражении (14)—максимальное значение напряженности электрического поля.

Нелинейная поляризация Pnl с гармонической частотой ып входит в правую часть уравнения Максвелла:

= ,|5) Решение Еан уравнения (11.15) является суммой двух решений, одно из которых включает источник (связанная волна), а другое — нет (свободная волна). Оба решения связаны между собой граничными условиями, обеспечивающими непрерывность электрического поля при переходе через различные границы раздела.
62

Глава 11

В том случае, когда интенсивность передачи энергии от волны основной частоты к ее гармоникам достаточно мала, распространение основной волны не возмущено генерированными гармониками, и связанная волна может рассчитываться независимо от свободных волн. То обстоятельство, что уравнение (15) линейно по Pnl, позволяет определить связанные волны независимо для всех п нелинейных сред (п^1). Таким образом, для каждой из связанных волн можно определить соответствующие ей свободные волны. В этом случае результирующее поле гармоники будет линейной суперпозицией свободных волн. Задача о нелинейном распространении света в структуре, состоящей из п слоев, может быть сведена к одной среде, помещенной между двумя нелинейными средами, а результирующее поле гармоники можно рассматривать просто как сумму полей гармоники, генерированных в каждой из сред в отдельности.

Генерация третьей гармоники в плоскопараллельном слое.

Если падающая основная волна имеет частоту со и описывается выражением (И), то, пренебрегая ее отражениями, уравне-

Рис. 11.3. Генерация гармоники в нелинейной среде 2, расположенной между двумя линейными средами 1 к 3. Стрелками показаны волновые векторы гармоники. Электрические поля перпендикулярны плоскости рисунка.

ние для связанной волны с частотой соя = Зсо (рис. 11.3) можно написать в виде

в среде

Е2Ь*Чг, t) = (l/2)[E2b exp i(k2&• г — соО + к. с.],

(Ы2- (*23“)

(?ю2<)3

Де

cm)

(17)

Здесь Ешц=Еа^12 — основная волна в среде 2, ?“i2 =

= 2n2“/(nim-f-n2m)—коэффициент пропускания света из среды 1 в 2, Де = Е2т—Ег3“ — дисперсия диэлектрической проницаемости, индекс 2 относится к рассматриваемой среде. Тогда выражения для соответствующих свободных волн имеют вид
Кубические нелинейности в растворах и пленках ПДА 63

V2[?ir3mexp /(kir3“-г — ЗоэО + к. С.] (свободная волна,

прошедшая из 2 в 1),

72[?2,3шехР1Чк2,3“-г-ЗюО + к. с.] (свободная волна,

распространяющаяся в среде 2 в на-

правлении z),

72[?2*3ш exp i(k2i3m-r—ЗсоО + к. с.] (свободная волна, О8)

распространяющаяся в среде 2 в на-

правлении— z),

ехр Як3;3“ ¦ (г — 1)— (свободная волна,

-ЗюЯ + к.с.} прошедшая в сре-

J ду 3).

Здесь вектор 1 указывает направление z и |1[ = ^ есть толщина слоя.

Из непрерывности тангенциальной составляющей волнового вектора на границе раздела сред следует, что волна Ец распространяется в том же направлении, что и основная волна.

Из условия непрерывности электрического поля на границах разделов сред 1—2 и 2—3 можно получить следующие уравнения для амплитуд электрического поля:

Е\г=E2t + Е2т+Е2ь,

(z = 0) (19)

-— Ni3“?lr = N23“ (E2t ¦— Е2г) + N2шЕ2ь,

E2te^ з + Е2ге~» 3 + Е2Ье‘\ = Еъи (z = 0 (20)

N23a{E2tel* з — Eve-1*,) + Ni'Enb^ = М3ЗШЕ31, где = 3coiV2m“//c (т = 1,3) и

iV/m“ = (c/Зсо)(kym“ • г) = щтш cos 0/m“. (21)

Решая совместно эту систему уравнений, можно получить Est=A0 exp t(k2;3“-1) (Л i[exp i (k2& — к2г3“) ¦ 1—1] +

+ Л2[ ехр 1'(к2г, + к2г3“)] -1 — 1 }/Z), (22)

EU=A0 ехр Я(к2б + к2«3“) • 1] (Л3(ехр [— i(k2& — k2if3“) • 1] — 1} +

+ ЛДехр [— ?(к2(, + к2г3“) • 1] — 1 })/D, (23)
Предыдущая << 1 .. 18 19 20 21 22 23 < 24 > 25 26 27 28 29 30 .. 99 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама