Apèsi sou optik lineyè ak nonlineyè

Apèsi sou optik lineyè ak optik ki pa lineyè

Ki baze sou entèraksyon an nan limyè ak matyè, optik ka divize an optik lineyè (LO) ak optik nonlinear (NLO). Optik lineyè (LO) se fondasyon optik klasik, konsantre sou entèraksyon lineyè nan limyè. Kontrèman, optik ki pa lineyè (NLO) rive lè entansite limyè a pa dirèkteman pwopòsyonèl ak repons optik materyèl la, espesyalman nan kondisyon ki gen gwo ekla, tankou lazè.

Optik lineyè (LO)
Nan LO, limyè reyaji ak matyè nan entansite ki ba, anjeneral ki enplike yon foton pou chak atòm oswa molekil. Entèraksyon sa a rezilta nan deformation minim nan eta atomik oswa molekilè, ki rete nan eta natirèl li, ki pa deranje. Prensip debaz nan LO se ke yon dipol pwovoke pa yon jaden elektrik se dirèkteman pwopòsyonèl ak fòs jaden an. Se poutèt sa, LO satisfè prensip sipèpozisyon ak aditivite. Prensip sipèpozisyon an di ke lè yon sistèm sibi plizyè onn elektwomayetik, repons total la egal a sòm repons endividyèl yo bay chak onn. Aditivite menm jan an montre ke repons an jeneral nan yon sistèm optik konplèks ka detèmine pa konbine repons yo nan eleman endividyèl li yo. Linearite nan LO vle di ke konpòtman an limyè se konstan kòm entansite a chanje - pwodiksyon an se pwopòsyonèl ak opinyon an. Anplis de sa, nan LO, pa gen okenn melanje frekans, kidonk limyè a pase nan yon sistèm konsa kenbe frekans li yo menm si li sibi anplifikasyon oswa modifikasyon faz. Egzanp LO yo enkli entèraksyon limyè ak eleman optik debaz tankou lantiy, miwa, plak vag, ak griyaj diffraction.

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

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

Aplikasyon teknik lineyè ak non lineyè optik
LO kouvri yon pakèt teknoloji optik lajman itilize, ki gen ladan lantiy, miwa, plak vag, ak griyaj diffraction. Li bay yon fondasyon senp ak enfòmatik pou konprann konpòtman limyè nan pifò sistèm optik. Aparèy tankou faz shifters ak splitter gwo bout bwa yo souvan itilize nan LO, ak jaden an te evolye nan pwen kote sikui LO yo te genyen enpòtans. Kounye a yo konsidere sikui sa yo kòm zouti milti-fonksyonèl, ak aplikasyon nan domèn tankou mikwo ond ak pwosesis siyal optik pwopòsyon ak achitekti enfòmatik bioeuristik émergentes. NLO se relativman nouvo e li te chanje divès domèn atravè aplikasyon divès li yo. Nan jaden telekominikasyon an, li jwe yon wòl kle nan sistèm fib optik, ki afekte limit transmisyon done kòm pouvwa lazè ogmante. Zouti analitik yo benefisye de NLO atravè teknik mikwoskopi avanse tankou mikwoskospi konfokal, ki bay imaj lokalize ak rezolisyon wo. NLO amelyore lazè tou lè li pèmèt devlopman nouvo lazè ak modifye pwopriyete optik. Li te amelyore tou teknik D optik pou itilizasyon pharmaceutique lè l sèvi avèk metòd tankou jenerasyon dezyèm amonik ak fluoresans de foton. Nan biofotonik, NLO fasilite imaj gwo twou san fon nan tisi ak domaj minim epi li bay etikèt kontras byochimik gratis. Jaden an gen teknoloji terahertz avanse, ki fè li posib pou jenere pulsasyon terahertz entans yon sèl peryòd. Nan optik pwopòsyon, efè ki pa lineyè fasilite kominikasyon pwopòsyon atravè preparasyon konvètisè frekans ak ekivalan foton konplitché. Anplis de sa, inovasyon NLO nan dispèsyon Brillouin te ede ak pwosesis mikwo ond ak konjigezon faz limyè. An jeneral, NLO kontinye pouse limit teknoloji ak rechèch atravè divès disiplin.

Optik lineyè ak nonlineyè 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 domèn tankou telekominikasyon, mikwoskopi, teknoloji lazè, ak biofotonik. Dènye pwogrè nan NLO, patikilyèman jan yo gen rapò ak materyèl ki genyen de dimansyon, te resevwa anpil atansyon akòz potansyèl aplikasyon endistriyèl ak syantifik yo. Syantis yo ap eksplore tou materyèl modèn tankou pwen pwopòsyon pa analiz sekans pwopriyete lineyè ak pwopriyete ki pa lineyè. Kòm rechèch avanse, yon konpreyansyon konbine LO ak NLO se kritik pou pouse limit teknoloji yo ak elaji posiblite yo nan syans optik.