Xətti və qeyri-xətti optiklərə baxış

Xətti optika və qeyri-xətti optiklərə baxış

İşıqın qarşılıqlı əlaqəsinə əsaslanaraq, optika xətti optika (lo) və qeyri-xətti optika (NLO) bölünə bilər. Xətti optika (LO), işıqların xətti qarşılıqlı təsirlərinə diqqət yetirərək klassik optiklərin təməlidir. Bunun əksinə olaraq, qeyri-xətti optika (NLO), işıq intensivliyi, xüsusən də lazer kimi yüksək parıltılı şərtlərdə maddənin optik cavabı ilə birbaşa mütənasib olmasa meydana gəlir.

Xətti optika (lo)
Budur, yüngül intensivliklərdə, adətən bir atom və ya molekula bir fotonu cəlb edən bir şeylə işığa qarşılıqlı təsir göstərir. Bu qarşılıqlı əlaqə, təbii, narahat olmayan vəziyyətində qalan atom və ya molekulyar dövlətin minimal təhrifində nəticələnir. LO-da əsas prinsip, elektrik sahəsinin səbəb olduğu bir dipol sahə gücü ilə birbaşa mütənasibdir. Buna görə də bu, o, üstün və asılılığın prinsiplərini qane edir. Superpozisiya prinsipi bir sistemdən çox elektromaqnit dalğasına məruz qaldıqda, ümumi cavab hər dalğaya fərdi cavabların cəminə bərabərdir. Asılılıq eyni şəkildə göstərir ki, kompleks bir optik sistemin ümumi cavabı fərdi elementlərinin cavablarını birləşdirərək müəyyən edilə bilər. LO-da xətti, yüngül davranışın intensivlik dəyişdikcə sabit olduğunu göstərir - çıxış giriş üçün mütənasibdir. Bundan əlavə, lo, tezlik qarışdırma yoxdur, buna görə də belə bir sistemdən keçən işıq, gücləndirmə və ya faza modifikasiyasından keçsə də tezliyini qoruyur. LO nümunələri, linzalar, güzgülər, dalğa plitələri və diffraction plitələri kimi əsas optik elementlərlə işığın qarşılıqlı əlaqəsi daxildir.

Qeyri-xətti optika (NLO)
NLO, güclü işığa, xüsusən də çıxış giriş gücünə nisbətən yüksək intensivlik şəraitində qeyri-xətti cavabı ilə fərqlənir. NLO-da bir çox foton, eyni zamanda materialla qarşılıqlı əlaqə qurur, nəticədə refraktiv indeksdə işığın və dəyişikliklərin qarışması ilə nəticələnir. Şübhəsiz ki, yüngül davranışın intensivliyindən asılı olmayaraq ardıcıl olaraq qaldığı LO-dan fərqli olaraq, qeyri-xətti effektlər yalnız həddindən artıq işıq intensivliyində aydın görünür. Bu intensivlikdə, normal olaraq işıqlandırma prinsipi kimi yüngül qarşılıqlı əlaqələri idarə edən qaydalar, artıq tətbiq olunmur və hətta vakuumun özü qeyri-obyektiv davrana bilər. İşıq və maddənin qarşılıqlı təsirindəki qeyri-xətti, fərqli yüngül tezliklər arasındakı qarşılıqlı təsir göstərir, harmonik nəsil və cəm və fərq tezliyi kimi hadisələrlə nəticələnən fərqli işıq tezlikləri arasındakı qarşılıqlı təsir göstərir. Bundan əlavə, qeyri-xətti optiklərdə parametrik gücləndirmə və salınmada göründüyü kimi, yüngül enerjinin yeni tezliklər çıxarmaq üçün yenidən bölüşdürüldüyü parametrik proseslər daxildir. Digər bir vacib xüsusiyyət, öz intensivliyi ilə yüngül bir dalğanın mərhələsinin dəyişdirildiyi öz fazalı modulyasiyadır - optik rabitədə həlledici rol oynayan bir təsir göstərir.

Xətti və qeyri-xətti optiklərdə yüngül-maddənin qarşılıqlı əlaqələri
Lo, yüngül bir materialla qarşılıqlı əlaqədə olduqda, materialın cavabı işığın intensivliyinə birbaşa mütənasibdir. Bunun əksinə olaraq, NLO yalnız işığın intensivliyinə, həm də daha mürəkkəb yollarla cavab verən materialları əhatə edir. Yüksək intensivlik olmayan işıq qeyri-xətti bir material vuranda yeni rənglər yarada və ya qeyri-adi şəkildə işığı dəyişdirə bilər. Məsələn, qırmızı işıq yaşıl işığa çevrilə bilər, çünki materialın cavabı mütənasib bir dəyişiklikdən daha çox şey daxildir - tezlik iki qat və ya digər mürəkkəb qarşılıqlı əlaqə daxil ola bilər. Bu davranış adi xətti materiallarda görünməyən mürəkkəb optik effektlər dəstinə səbəb olur.

Xətti və qeyri-xətti optik texnikaların tətbiqləri
Lo, linzalar, güzgülər, dalğa plitələri və diffraction gratings daxil olmaqla geniş geniş istifadə olunan optik texnologiyaların geniş çeşidini əhatə edir. Əksər optik sistemlərdə işığın davranışını başa düşmək üçün sadə və hesabatlı bir çərçivə təmin edir. Faza dəyişdiriciləri və şüa parçaları kimi qurğular çox vaxt istifadə olunur və sahə bu, şimalların üstünlük əldə etdiyi nöqtəyə qədər inkişaf etmişdir. Bu dövrələr indi mikrodalğalı və kvant optik siqnal emalı və ortaya çıxan bioqrafiya hesablama memarlığı kimi ərazilərdə tətbiqetmələrlə çox funksiyalı vasitələr kimi görülür. NLO nisbətən yenidir və müxtəlif tətbiqlər vasitəsilə müxtəlif sahələri dəyişdirdi. Telekommunikasiya sahəsində, lazer gücü artdıqca məlumat ötürmə məhdudiyyətlərinə təsir edən fiber optik sistemlərdə əsas rol oynayır. Analitik vasitələr, yüksək qətnamə, lokallaşdırılmış görüntüləmə təmin edən konfokal mikroskopiya kimi inkişaf etmiş mikroskopiya texnikaları vasitəsilə NLO-dan faydalanır. NLO, eyni zamanda yeni lazerlərin inkişafını və optik xüsusiyyətlərini dəyişdirməklə lazerləri də artırır. Bu, ikinci harmonik nəsil və iki foton flüoresan kimi metodlardan istifadə etməklə əczaçılıq istifadəsi üçün optik görüntü üsulları da təkmilləşdirilmişdir. Biofotonikada, NLO minimal ziyanla toxumaların dərin görüntüsünü asanlaşdırır və pulsuz biokimyəvi kontrastı etiketləndirir. Sahə, terahertz paxlalı terahertz paxlalı yaratmağa imkan verən Terahertz texnologiyası inkişaf etdirdi. Quantum optikası, qeyri-xətti effektlər tezlik çeviricilərinin və cəlb edilmiş foton ekvivalentlərinin hazırlanması ilə kvant rabitəsini asanlaşdırır. Bundan əlavə, NLO-nun mikrodalğalı emal və işıq fazası birləşməsinə kömək edən NLO-nun yenilikləri kömək etdi. Ümumilikdə, NLO, müxtəlif fənlər üzrə texnologiya və tədqiqat sərhədlərini itələməyə davam edir.

Xətti və qeyri-xətti optika və qabaqcıl texnologiyalar üçün təsirləri
Optika həm gündəlik tətbiqlərdə və qabaqcıl texnologiyalarda əsas rol oynayır. LO, bir çox ümumi optik sistemlər üçün əsas təmin edir, NLO telekommunikasiya, mikroskopiya, lazer texnologiyası və biofotonika kimi sahələrdə yenilik sürür. Xüsusilə ikiölçülü materiallarla əlaqəli olduğu kimi NLO-da son irəliləyişlər, potensial sənaye və elmi tətbiqlərinə görə çox diqqət almışdır. Elm adamları, həm də xətti və qeyri-xətti xüsusiyyətlərin ardıcıl təhlili ilə kvant nöqtələri kimi müasir materialları araşdırırlar. Tədqiqat irəliləyişləri olaraq, LO və NLO-nun birləşdirilmiş anlayışı texnologiyanın sərhədlərini itələmək və optik elmlərin imkanlarını genişləndirmək vacibdir.