Apèsi sou lekòl la nan optik lineyè ak linear

Apèsi sou lekòl la nan optik lineyè ak optik linear

Baze sou entèraksyon an nan limyè ak matyè, optik ka divize an optik lineyè (LO) ak optik linear (NLO). Optik lineyè (LO) se fondasyon an nan optik klasik, ki konsantre sou entèraksyon lineyè nan limyè. Nan contrast, optik linear (NLO) rive lè entansite a limyè se pa dirèkteman pwopòsyonèl ak repons lan optik nan materyèl la, espesyalman nan kondisyon ki wo-ekla, tankou lazer.

Optik lineyè (LO)
Nan LO, limyè reyaji ak matyè nan entansite ki ba, tipikman ki enplike yon fotonik pou chak atòm oswa molekil. Entèraksyon sa a rezilta nan distòsyon minim nan eta a atomik oswa molekilè, ki rete nan natirèl li yo, eta trankil. Prensip debaz la nan LO se ke yon dipol pwovoke pa yon jaden elektrik se dirèkteman pwopòsyonèl ak fòs la jaden. Se poutèt sa, LO satisfè prensip yo nan supèrpozisyon ak aditivite. Prensip la supèrpozisyon deklare ke lè se yon sistèm sibi plizyè vag elektwomayetik, repons lan total ki egal a sòm nan repons endividyèl yo nan chak vag. Aditivite menm jan montre ke repons lan an jeneral nan yon sistèm konplèks optik ka detèmine pa konbine repons yo nan eleman endividyèl li yo. Linearite nan LO vle di ke konpòtman an limyè se konstan kòm chanjman yo entansite - pwodiksyon an se pwopòsyonèl ak opinyon an. Anplis de sa, nan LO, pa gen okenn frekans melanje, se konsa limyè a pase nan tankou yon sistèm konsève frekans li yo menm si li sibi anplifikasyon oswa modifikasyon faz. Men kèk egzanp sou LO gen ladan entèraksyon an nan limyè ak eleman debaz optik tankou lantiy, miwa, plak vag, ak difikilte difikilte.

Optik nonlinear (NLO)
NLO se distenge pa repons linear li yo nan limyè fò, espesyalman anba kondisyon entansite segondè kote pwodiksyon an se disproporsyone nan fòs la opinyon. Nan NLO, foton miltip kominike avèk materyèl la an menm tan an, sa ki lakòz melanje nan limyè ak chanjman nan endèks refraktif. Kontrèman ak nan LO, kote konpòtman limyè rete konsistan kèlkeswa entansite, efè linear sèlman vin aparan nan entansite ekstrèm limyè. Nan entansite sa a, règleman yo ki nòmalman gouvène entèraksyon limyè, tankou prensip la supèrpozisyon, pa aplike ankò, e menm vakyòm nan tèt li ka konpòte linear. Nonlinearite a nan entèraksyon ki genyen ant limyè ak matyè pèmèt entèraksyon ki genyen ant frekans limyè diferan, sa ki lakòz fenomèn tankou jenerasyon Harmony, ak sòm ak jenerasyon frekans diferans. Anplis de sa, optik linear gen ladan pwosesis paramètrik nan ki enèji limyè distribye yo pwodwi frekans nouvo, jan yo wè nan anplifikasyon paramètrik ak ochilasyon. Yon lòt karakteristik enpòtan se pwòp tèt ou-faz batman, nan ki se faz la nan yon vag limyè chanje pa entansite pwòp li yo-yon efè ki jwe yon wòl enpòtan anpil nan kominikasyon optik.

Entèraksyon limyè-matyè nan optik lineyè ak linear
Nan LO, lè limyè reyaji ak yon materyèl, repons lan nan materyèl la se dirèkteman pwopòsyonèl ak entansite a nan limyè a. Nan contrast, NLO enplike nan materyèl ki reponn pa sèlman nan entansite a nan limyè, men tou, nan fason ki pi konplèks. Lè limyè entansite wo frape yon materyèl linear, li ka pwodwi nouvo koulè oswa chanje limyè a nan fason dwòl. Pou egzanp, limyè wouj ka konvèti nan limyè vèt paske repons materyèl la enplike nan plis pase jis yon chanjman pwopòsyonèl - li ka gen ladan frekans double oswa lòt entèraksyon konplèks. Konpòtman sa a mennen nan yon seri konplèks nan efè optik pa wè nan materyèl òdinè lineyè.

Aplikasyon nan teknik lineyè ak linear optik
LO kouvri nan yon pakèt domèn lajman itilize teknoloji optik, ki gen ladan lantiy, miwa, plak vag, ak difikilte difikilte. Li bay yon fondasyon senp ak computable pou konprann konpòtman an nan limyè nan pi fò sistèm optik. Aparèy tankou shifters faz ak splitters gwo bout bwa yo souvan yo itilize nan LO, ak jaden an te evolye nan pwen kote LO sikwi yo te pran enpòtans. Sa yo sikwi yo kounye a se wè sa tankou zouti milti-fonksyonèl, ak aplikasyon pou nan zòn tankou mikwo ond ak pwopòsyon optik pwosesis siyal ak émergentes byoheurist achitekti informatique. NLO se relativman nouvo e li te chanje divès jaden nan aplikasyon divès li yo. Nan jaden an nan telekominikasyon yo, li jwe yon wòl kle nan sistèm fib optik, ki afekte limit transmisyon done kòm pouvwa lazè ogmante. Zouti analyse benefisye de NLO nan teknik avanse mikroskopi tankou mikroskopi konfok, ki bay wo-rezolisyon, lokalize D '. NLO tou amelyore lazer pa pèmèt devlopman nan lazer nouvo ak modifye pwopriyete optik. Li te tou amelyore teknik D 'optik pou itilize pharmaceutique lè l sèvi avèk metòd tankou dezyèm-Harmony jenerasyon ak de-foton fluoresans. Nan byophotonics, NLO fasilite gwo twou san fon D 'nan tisi ak domaj minim epi li bay etikèt gratis kontras byochimik. Jaden an te avanse Terahertz teknoloji, fè li posib jenere entans sèl-peryòd terahertz pulsasyon. Nan pwopòsyon optik, efè linear fasilite pwopòsyon kominikasyon nan preparasyon an nan konvètisè frekans ak konplitché ekivalan fotonik. Anplis de sa, inovasyon NLO a nan Brillouin simaye te ede ak pwosesis mikwo ond ak konjigasyon faz limyè. An jeneral, NLO kontinye pouse limit yo nan teknoloji ak rechèch nan tout disiplin divès kalite.

Optik lineyè ak linear ak enplikasyon yo pou teknoloji avanse
Optik jwe yon wòl kle nan tou de aplikasyon pou chak jou ak teknoloji avanse. LO bay baz pou anpil sistèm optik komen, pandan y ap NLO kondwi inovasyon nan zòn tankou telekominikasyon, mikroskopi, teknoloji lazè, ak byofotonik. Dènye pwogrè nan NLO, patikilyèman menm jan yo gen rapò ak materyèl ki genyen de dimansyon, te resevwa anpil atansyon akòz aplikasyon potansyèl endistriyèl ak syantifik yo. Syantis yo tou eksplore materyèl modèn tankou pwen pwopòsyon pa analiz sekans nan pwopriyete lineyè ak linear. Kòm rechèch avans, yon konpreyansyon konbine nan LO ak NLO se kritik pouse limit yo nan teknoloji ak agrandi posiblite yo nan syans optik.