Գծային եւ ոչ գծային օպտիմալների ակնարկ

Գծային օպտիկայի եւ ոչ գծային օպտիկայի ակնարկ

Հիմնվելով նյութի հետ լույսի փոխազդեցության վրա, օպտիկան կարելի է բաժանել գծային օպտիկայի (LO) եւ ոչ գծային օպտիկա (NLO): Գծային օպտիկան (LO) դասական օպտիմիզների հիմքն է, կենտրոնանալով լույսի գծային փոխազդեցության վրա: Ի հակադրություն, ոչ գծային օպտիկան (NLO) տեղի է ունենում այն ​​ժամանակ, երբ լույսի ինտենսիվությունը ուղղակիորեն համաչափ չէ նյութի օպտիկական արձագանքին, հատկապես `լազերների տակ:

Գծային օպտիկա (lo)
LO- ում լույսը շփվում է ցածր ինտենսիվության մեջ, սովորաբար ներառում է մեկ տապակի կամ մոլեկուլի մեկ ֆոտոն: Այս փոխգործակցությունը հանգեցնում է ատոմային կամ մոլեկուլային պետության նվազագույն խեղաթյուրմանը, մնալով իր բնական, անխռով վիճակում: Այստեղ հիմնական սկզբունքն այն է, որ էլեկտրական դաշտի հետեւանքով առաջացած երկբեւեռը ուղղակիորեն համամասն է դաշտի ուժին: Հետեւաբար, ահա բավարարում է գերտերության եւ հավելումների սկզբունքները: Գերմարդի սկզբունքը նշում է, որ երբ համակարգը ենթարկվում է բազմաթիվ էլեկտրամագնիսական ալիքների, ընդհանուր պատասխանը հավասար է յուրաքանչյուր ալիքի անհատական ​​պատասխանների գումարին: Լրացուցիչ կախվածությունը նմանապես ցույց է տալիս, որ բարդ օպտիկական համակարգի ընդհանուր արձագանքը կարող է որոշվել `համատեղելով իր անհատական ​​տարրերի պատասխանները: Linearity- ը նշանակում է, որ լույսի պահվածքը կայուն է, քանի որ ինտենսիվության փոփոխությունները. Արդյունքը համաչափ է մուտքագրմանը: Բացի այդ, Lo, հաճախականության խառնուրդ չկա, ուստի նման համակարգով անցնող լույսը պահպանում է իր հաճախականությունը, նույնիսկ եթե այն անցնում է ուժեղացման կամ փուլային փոփոխության: LO- ի օրինակները ներառում են լույսի փոխազդեցությունը հիմնական օպտիկական տարրերով, ինչպիսիք են ոսպնյակները, հայելիները, ալիքի ափսեներ եւ դիֆրակցիոն գրաֆիկները:

Ոչ գծային օպտիկա (NLO)
NLO- ն առանձնանում է ուժեղ լույսի ներքո իր ոչ գծային արձագանքով, հատկապես բարձր ինտենսիվության պայմաններում, որտեղ արդյունքը անհամաչափ է մուտքային ուժի նկատմամբ: NLO- ում մի քանի ֆոտոններ միաժամանակ շփվում են նյութի հետ, ինչը հանգեցնում է լույսի եւ վերածննդի փոփոխությունների խառնուրդը: Ի տարբերություն lo- ի, որտեղ թեթեւ պահվածքը մնում է հետեւողական, անկախ ինտենսիվությունից, ոչ գծային էֆեկտները միայն ակնհայտ են դառնում ծայրահեղ թեթեւ ինտենսիվության մեջ: Այս ինտենսիվությամբ, կանոնները, որոնք սովորաբար ղեկավարում են թեթեւ փոխազդեցությունները, ինչպիսիք են գերտերության սկզբունքը, այլեւս չեն կիրառվում, եւ նույնիսկ վակուումը ինքնին կարող է իրեն պահել ոչ գծային: Լույսի եւ նյութի փոխազդեցության մեջ ոչ գծայինությունը թույլ է տալիս փոխազդեցություն տարբեր թեթեւ հաճախությունների միջեւ, ինչը հանգեցնում է երեւույթների, ինչպիսիք են ներդաշնակ սերունդը եւ գումարի եւ տարբերության հաճախականության սերունդը: Բացի այդ, ոչ գծային օպտիկան ներառում է պարամետրային գործընթացներ, որոնցում լույսի էներգիան վերաբացվում է նոր հաճախականություններ արտադրել, ինչպես երեւում է պարամետրային ուժեղացման եւ տատանումների մեջ: Մեկ այլ կարեւոր առանձնահատկություն է ինքնամշակման մոդուլյացիա, որում թեթեւ ալիքի փուլը փոխվում է իր ինտենսիվությամբ `էֆեկտ, որը կարեւոր դեր է խաղում օպտիկական կապի մեջ:

Գծային եւ ոչ գծային օպտիկայի թեթեւ փոխազդեցություններ
Այստեղ, երբ լույսը փոխազդում է նյութի հետ, նյութի պատասխանը ուղղակիորեն համամասնական է լույսի ինտենսիվության համար: Ի հակադրություն, NLO- ն ներառում է նյութեր, որոնք արձագանքում են ոչ միայն լույսի ինտենսիվությանը, այլեւ ավելի բարդ եղանակներով: Երբ բարձր ինտենսիվության լույսը հարվածում է ոչ գծային նյութին, այն կարող է արտադրել նոր գույներ կամ փոխել լույսը անսովոր եղանակներով: Օրինակ, կարմիր լույսը կարող է վերածվել կանաչ լույսի, քանի որ նյութի պատասխանը ներառում է ավելին, քան պարզապես համամասնական փոփոխություն. Այն կարող է ներառել հաճախականության կրկնապատկում կամ այլ բարդ փոխազդեցություններ: Այս պահվածքը հանգեցնում է սովորական գծային նյութերում չտեսնված օպտիկական հետեւանքների բարդ շարք:

Գծային եւ ոչ գծային օպտիկական տեխնիկայի դիմումներ
LO- ն ընդգրկում է լայնորեն օգտագործվող օպտիկական տեխնոլոգիաների լայն տեսականի, ներառյալ ոսպնյակներ, հայելիներ, ալիքի ափսեներ եւ տարածումներից: Այն ապահովում է պարզ եւ հաշվարկային շրջանակ `օպտիկական համակարգերում լույսի պահվածքը հասկանալու համար: Այնպիսի սարքեր, ինչպիսիք են փուլային հերթափոխերը եւ ճառագայթների պառակտիչները, հաճախ օգտագործվում են այստեղ, եւ դաշտը զարգացել է այն աստիճանի, որտեղ LO Circuits- ը կարեւորություն է ստացել: Այս սխեմաներն այժմ դիտվում են որպես բազմաֆունկցիոնալ գործիքներ, այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են միկրոալիքային վառարան եւ քվանտային օպտիկական ազդանշանային վերամշակող եւ զարգացող բիոհեւտուրիստական ​​հաշվիչ ճարտարապետություններ: NLO- ն համեմատաբար նոր է եւ փոխել է տարբեր ոլորտներ իր բազմազան ծրագրերի միջոցով: Հեռահաղորդակցման ոլորտում այն ​​առանցքային դեր է խաղում օպտիկամանրաթելային համակարգերում, ազդելով տվյալների փոխանցման սահմանների վրա, քանի որ լազերային էներգիան մեծանում է: Վերլուծական գործիքները օգուտ են քաղում NLO- ից առաջադեմ մանրադիտակային տեխնիկայի միջոցով, ինչպիսիք են Confocal MicroScopy- ը, որն ապահովում է բարձր լուծում, տեղայնացված պատկերացում: NLO- ն նաեւ ուժեղացնում է լազերները `հնարավորություն տալով նոր լազերների զարգացումը եւ օպտիկական հատկությունները փոփոխելը: Այն բարելավել է նաեւ դեղագործական օգտագործման օպտիկական պատկերապատման տեխնիկան `օգտագործելով մեթոդներ, ինչպիսիք են երկրորդ ներդաշնակ սերունդը եւ երկկողմանի լյումինեսցենտը: Կենսաֆոտոնիկայում NLO- ն հեշտացնում է հյուսվածքների խորը պատկերապատումը նվազագույն վնասներով եւ տրամադրում է անվճար կենսաքիմիական հակադրություն: Դաշտը առաջադեմ Terahertz տեխնոլոգիա է, հնարավորություն տալով առաջացնել ինտենսիվ միաժամանակյա Terahertz իմպուլսներ: Քվանտային օպտիկայի դեպքում ոչ գծային էֆեկտները հեշտացնում են քվանտային հաղորդակցությունը հաճախականության փոխարկիչների պատրաստման եւ խճճված ֆոտոնի համարժեքների պատրաստման միջոցով: Բացի այդ, NLO- ի նորամուծությունները Բրիլուինի ցրման մեջ օգնեցին միկրոալիքային վառարանի վերամշակման եւ թեթեւ փուլային կոնյուկտիվացմանը: Ընդհանուր առմամբ, NLO- ն շարունակում է մղել տեխնոլոգիայի սահմանները եւ հետազոտությունները տարբեր առարկաների:

Գծային եւ ոչ գծային օպտիկա եւ դրանց հետեւանքներ առաջադեմ տեխնոլոգիաների համար
Օպտիկան առանցքային դեր է խաղում ինչպես ամենօրյա ծրագրերում, այնպես էլ առաջադեմ տեխնոլոգիաներում: Lo- ն հիմք է հանդիսանում շատ ընդհանուր օպտիկական համակարգերի համար, իսկ NLO- ն նորարարություն է վարում այնպիսի տարածքներում, ինչպիսիք են հեռահաղորդակցությունները, մանրադիտակեղենը, լազերային տեխնոլոգիաները եւ կենսաֆոտոնիկան: NLO- ի վերջին առաջընթացը, մասնավորապես, ինչպես դրանք առնչվում են երկչափ նյութերի հետ, մեծ ուշադրություն են դարձրել իրենց հնարավոր արդյունաբերական եւ գիտական ​​ծրագրերի պատճառով: Գիտնականները ուսումնասիրում են նաեւ ժամանակակից նյութեր, ինչպիսիք են քվանտային կետերը `գծային եւ ոչ գծային հատկությունների հաջորդական վերլուծությամբ: Որպես հետազոտական ​​առաջընթաց, LO- ի եւ NLO- ի համակցված ըմբռնումը շատ կարեւոր է տեխնոլոգիայի սահմանները մղելու եւ օպտիկական գիտության հնարավորությունների ընդլայնումը: