Способ определения формы поляризации циркулярно поляризованного излучения
Использование: в области физического практикума по оптике и может быть использовано при изучении курса общей физики в университетах и технических вузах. Сущность: способ определения формы поляризации циркулярно поляризованного света, состоящий в осущеЈтвлений нелинейного взаимодействия типа 2 соь - ш для двух циркулярно поляризованных волн, форма поляризации одной и зкоторых известна, и измерении интенсивности вторичного излучения на комбинационной частоте. 1 ил.
СО!ОЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РеспУБлик (я)5 G 09 В 23/22
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (21) 4730201/25 ,(22) 15.08.89
К АВТОР(.КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
I (46) 15.08.92. Бюл. М 30 (71) Белорусский государственный университет им.В.И.Ленина (72) И.И.Ганчеренок, С.С,Ветохин и А.П,Листопад (56) Гинзбург В.Л., и др. Сборник задач по общему курсу физики. Оптика, M.: Наука, 1977, с.250, (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФОРМЫ ПОЛЯРИЗАЦИИ ЦИРКУЛЯРНО ПОЛЯРИЗОВАННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
Изобретение относится к физическим практикумам по оптике и может быть использовано при изучении курса общей физики в университетах и технических вузах.
Известен способ определения формы поляризации циркулярно поляризованного света (ЦПС), состоящий в преобразовании его с помощью пластинки;1 /4 в линейно поляризованный, выделении компонента поляризованного света с помощью линейного поляризатора и измерение его интенсивности.
Однако данный способ позволяет одновременно проиллюстрировать относительно небольшое число физических явлений.
Цель изобретения — повышение наглядности.
На чертеже показана схема реализации способа., Ж„, 1755319А1 (57) Использование: в области физического практикума по оптике и может быть использовано при изучении курса общей физики в университетах и технических вузах. Сущность: способ определения формы поляризации циркулярно поляризованного света, состоящий в осущес гвлении нелинейного взаимодействия типа 2 во — в для двух циркулярно поляризованных волн, форма поляризации одной Иэ КОтоРых известна, и измерении интенсивности вторичного излучения на комбинационной частоте. 1 ил.
Возбуждающую волну 1 с неизвестной формой круговой поляризации частоты04направляют на нелийейную резонансную среду 2, проявляющую фотостимулированную анизотропию. Вспомогательное излучение
3 с известной формой циркулярной поляризации частоты ei, отличной от частоты анализируемой волны, проходя через среду 2, взаимодействует с излучением 1, что ведет к генерации вторичного излучения 4 на частоте о = 2 в0-а 1. Излучение на частотем выделяют с помощью спектрального прибора 5 и преобразуют фотоприемником
6 в электрические сигналы, которые обрабатываются и отображаются блоком 7.
Способ определения поляризации ЦПС поясняется расчетом. При взаимодействии возбуждающей и зондирующей волн с частотами в0 и со > соответственно в резо1755319
kz=2 ko-К1, 15 или для интенсивности (4) нансной среде возникает нелинейная поляризованность на комбинационной частоте в2 = 2 во — в 1. Однако она приводит к возникновению поля на этой частоте только при взаимодействии однонаправленных волн (например, вдоль оси z). В последнем случае уравнение, описывающее эволюцию электрического вектора напряженности поля на частоте в2, может быть представлено в виде
А +
Е2 (z)=A(z)S Ao где A(z) — комплексный скалярный множил Л » -э тель; S = I яЬ+Сео9eo л
1 — единичный тензор; и = const (в нашем приближении) и е о = я / 0 — векторы поляризации возбуждающей и зондирующей волн соответственно;
С вЂ” определяется природой нелинейной среды;
Э вЂ” обозначает диадное произведение.
Преобразуем (1) к виду ег(т) =A(z)(3его+ cd(Z>7 О) имеем Ez(z) = A(z) С Яо (6э 810 ) (3 ) I2(z) = I E2(z) = А(2) С I (Ео Е10) I . - =+ Из (4) следует, что I2(z)= 0 при ео = 81o т .е., когда формы циркулярной поляризации волн с частотами в0 и в1 различны, и ! 2(г)= А(г)С, когда совпадают (ео = я о) . Теперь, если спектрально выделить волну на частоте в2 и измерить ее интенсивность, то по известной форме циркулярной поляризации Hà частоте в1 легко определить форму циркулярной поляризации волны с частотой в, и наоборот. В заключение отметим, что в основе 5 способа определения формы поляризации ЦПС лежит эффект генерации вторичного излучения на комбинационной частоте а2 =2 в — в1, (5) которое эффективно реализуется лишь при условии где k / i =0,1,2 — волновые векторы соответствующих волн. Нетрудно видеть, что (5) и (6) иллюстрируют выполнение законов сохранения энер20 гии и импульса для отдельных фотонов соответственно. более того, запрет нелинейного преобразования типа (5) для волн, одна из которых поляризована Ro левому кругу, а другая — по правому, имеет место в 25 соответствии с законом сохранения момента импульса. Формула изобретения 30 Способ определения формы поляризации циркулярно поляризованного излучения с частотой в0, состоящий в преобразовании излучения и измерении его 35 интенсивности, отличающийся тем, что, с целью повышения наглядности, генерируют вспомогательное излучение с известной формой циркулярной поляризации на частоте в 1, отличной от частоты анализи40 руемого излучения, пропускают анализируемое и вспомогательное излучения через нелинейную резонансную среду, проявляющую нелинейную фотоанизотропию, выделяют сигнал на частоте 2 во -co>, rio величине которого с учетом формы поляризации излучения с частотой в1 определяют форму циркулярной поляризации анализируемого излучения, 1755319 Составитель И.Ганчеренок Техред M.Moðãåíòàë Корректор А.Осауленко I Редактор Э.Слиган Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 2896 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
