ພາບລວມຂອງ optics ເສັ້ນແລະບໍ່ມີສາຍ

ພາບລວມຂອງ optics linear ແລະ optics nonlinear

ອີງຕາມການໂຕ້ຕອບຂອງແສງສະຫວ່າງກັບເລື່ອງ, optics ສາມາດແບ່ງອອກເປັນເສັ້ນຫມາຍ indind (lo) ແລະ oplines nelo). ເສັ້ນຫມາຍຕິກ Linear (lo) ແມ່ນພື້ນຖານຂອງ optics ຄລາສສິກ, ໂດຍສຸມໃສ່ການໂຕ້ຕອບເສັ້ນຂອງແສງສະຫວ່າງ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, opplic oplinear (NLO) ເກີດຂື້ນໃນເວລາທີ່ຄວາມເຂັ້ມຂອງແສງສະຫວ່າງບໍ່ແມ່ນອັດຕາສ່ວນໂດຍກົງກັບການຕອບສະຫນອງທາງດ້ານຕາແສງ, ໂດຍສະເພາະໃນສະພາບທີ່ມີຄວາມສ່ຽງສູງ, ເຊັ່ນ lasers.

ເສັ້ນລ້ອນເສັ້ນຊື່ (lo)
ໃນ lo, ແສງສະຫວ່າງພົວພັນກັບເລື່ອງທີ່ມີຄວາມຮຸນແຮງໃນຄວາມເຂັ້ມແຂງ, ໂດຍປົກກະຕິທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບ photon ຫນຶ່ງຕໍ່ປະລໍາມະນູຫຼືໂມເລກຸນ. ການໂຕ້ຕອບນີ້ຜົນໄດ້ຮັບໃນການບິດເບືອນຂອງລັດທີ່ມີປະລະມານູຫນ້ອຍທີ່ສຸດຫຼືລັດໂມເລກຸນ, ຍັງຄົງຢູ່ໃນສະພາບທີ່ເປັນທໍາມະຊາດ, ມີການລົບກວນ. ຫຼັກການພື້ນຖານໃນ lo ແມ່ນວ່າ dipole induced induced ໂດຍສະຫນາມໄຟຟ້າແມ່ນອັດຕາສ່ວນໂດຍກົງກັບຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງສະຫນາມ. ເພາະສະນັ້ນ, lo ພໍໃຈກັບຫຼັກການຂອງ superposition ແລະສິ່ງເສບຕິດ. ຫລັກການທີ່ໂດດເດັ່ນລະບຸວ່າເມື່ອລະບົບໃດຫນຶ່ງຕ້ອງມີຄື້ນໄຟຟ້າຫຼາຍ, ການຕອບສະຫນອງທັງຫມົດເທົ່າກັບຜົນລວມຂອງແຕ່ລະຄໍາຕອບຂອງແຕ່ລະຄໍາຕອບ. ສິ່ງເສບຕິດທີ່ຄ້າຍຄືກັນສະແດງໃຫ້ເຫັນຄ້າຍຄືກັນວ່າການຕອບຮັບໂດຍລວມຂອງລະບົບ Optical ທີ່ສັບສົນສາມາດກໍານົດໂດຍການຕອບສະຫນອງຄໍາຕອບຂອງສ່ວນປະກອບຂອງແຕ່ລະຄົນ. ການແບ່ງປັນໃນ lo ຫມາຍຄວາມວ່າພຶດຕິກໍາແສງສະຫວ່າງແມ່ນຄົງທີ່ເປັນການປ່ຽນແປງຄວາມຮຸນແຮງ - ຜົນຜະລິດແມ່ນອັດຕາສ່ວນກັບການປ້ອນຂໍ້ມູນ. ນອກຈາກນັ້ນ, ໃນ lo, ບໍ່ມີການປະສົມຄວາມຖີ່, ສະນັ້ນແສງສະຫວ່າງທີ່ຈະຜ່ານລະບົບດັ່ງກ່າວເກັບຮັກສາຄວາມຖີ່ຂອງຄວາມຖີ່ຂອງມັນເຖິງແມ່ນວ່າມັນຈະຖືກດັດແປງຫຼືດັດແກ້. ຕົວຢ່າງຂອງ lo ປະກອບມີການໂຕ້ຕອບຂອງແສງສະຫວ່າງທີ່ມີສ່ວນປະກອບ optical ພື້ນຖານເຊັ່ນ: ເລນ, ກະຈົກ, ແຜ່ນຄື້ນ, ແລະຄວາມອິດເມື່ອຍທີ່ແຕກຕ່າງກັນ.

optics nonlinear (nlo)
NLO ແມ່ນແຍກໂດຍການຕອບສະຫນອງທີ່ບໍ່ມີສາຍກັບແສງສະຫວ່າງທີ່ແຂງແຮງ, ໂດຍສະເພາະພາຍໃຕ້ສະພາບຄວາມຮຸນແຮງສູງເຊິ່ງຜົນຜະລິດແມ່ນບໍ່ສົມເຫດສົມຜົນກັບຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງການປ້ອນຂໍ້ມູນ. ໃນ NLO, ຫຼາຍຮູບຖ່າຍທີ່ພົວພັນກັບອຸປະກອນການໃນເວລາດຽວກັນ, ເຮັດໃຫ້ມີການປະສົມແສງແລະປ່ຽນແປງໃນດັດສະນີທີ່ສະທ້ອນ. ບໍ່ຄືກັບໃນ lo, ບ່ອນທີ່ພຶດຕິກໍາແສງສະຫວ່າງຍັງຄົງຢູ່ໃນຄວາມເຂັ້ມຂົ້ນ, ຜົນກະທົບທີ່ບໍ່ມີສາຍກັນພຽງແຕ່ກາຍເປັນຄວາມປາຖະຫນາທີ່ສຸດ. ໃນຄວາມເຂັ້ມ, ກົດລະບຽບທີ່ປົກກະຕິປົກຄອງການພົວພັນກັບແສງສະຫວ່າງ, ເຊັ່ນວ່າຫຼັກການ superposition, ແລະແມ້ກະທັ້ງສູນຍາກາດກໍ່ອາດຈະປະພຶດຕົວບໍ່ໄດ້. ຄວາມກະຕືລືລົ້ນໃນການພົວພັນລະຫວ່າງແສງສະຫວ່າງແລະເລື່ອງອະນຸຍາດໃຫ້ປະຕິສໍາພັນລະຫວ່າງຄວາມຖີ່ຂອງແສງສະຫວ່າງທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ເຊິ່ງເປັນປະກົດການສ້າງຄວາມກົມກຽວ, ແລະຄວາມຖີ່ຂອງການຜະລິດຄວາມຖີ່. ນອກຈາກນັ້ນ, opticin ທີ່ບໍ່ມີສາຍທີ່ປະກອບມີຂະບວນການ parametric ໃນທີ່ພະລັງງານແສງສະຫວ່າງຖືກແຈກຢາຍໃນການຜະລິດຄວາມຖີ່ໃຫມ່, ດັ່ງທີ່ເຫັນໃນຂະຫນາດໃຫຍ່ແລະ oscillation. ຄຸນລັກສະນະທີ່ສໍາຄັນອີກຢ່າງຫນຶ່ງແມ່ນການປັບຕົວແບບຕົນເອງ, ໃນນັ້ນໄລຍະຂອງຄື້ນແສງສະຫວ່າງຖືກປ່ຽນໂດຍຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງຕົວເອງ - ມີບົດບາດທີ່ມີບົດບາດສໍາຄັນໃນການສື່ສານທີ່ສໍາຄັນ.

ການໂຕ້ຕອບກ່ຽວກັບແສງສະຫວ່າງໃນເສັ້ນຊື່ໃນເສັ້ນແລະ oplines oplinear
ໃນ lo, ໃນເວລາທີ່ແສງສະຫວ່າງພົວພັນກັບເອກະສານ, ການຕອບສະຫນອງຂອງວັດສະດຸແມ່ນອັດຕາສ່ວນໂດຍກົງກັບຄວາມເຂັ້ມຂອງແສງສະຫວ່າງໂດຍກົງ. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, NLO ກ່ຽວຂ້ອງກັບວັດຖຸດິບທີ່ຕອບສະຫນອງບໍ່ພຽງແຕ່ຄວາມຮຸນແຮງຂອງແສງ, ແຕ່ຍັງມີວິທີທີ່ສັບສົນຫຼາຍ. ໃນເວລາທີ່ແສງໄຟເຂັ້ມແຂງ hits ແມ່ນອຸປະກອນການທີ່ບໍ່ມີສາຍ, ມັນສາມາດຜະລິດສີໃຫມ່ຫຼືປ່ຽນແສງໃນວິທີທີ່ຜິດປົກກະຕິ. ຍົກຕົວຢ່າງ, ແສງສະຫວ່າງສີແດງອາດຈະຖືກປ່ຽນເປັນໄຟຂຽວເພາະວ່າການຕອບສະຫນອງຂອງວັດຖຸນັ້ນມີຫຼາຍກ່ວາການປ່ຽນແປງຂອງສັດສ່ວນ - ມັນອາດຈະປະກອບມີຄວາມຖີ່ເທົ່ານັ້ນຫຼືໂຕ້ຕອບທີ່ສັບສົນອື່ນໆ. ພຶດຕິກໍານີ້ນໍາໄປສູ່ຊຸດທີ່ສັບສົນຂອງຜົນກະທົບທາງດ້ານສະລັບສັບຊ້ອນທີ່ບໍ່ໄດ້ເຫັນໃນວັດສະດຸຮູບພາບທໍາມະດາ.

ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງເຕັກນິກ optical optar and oplinques
lo ກວມເອົາເຕັກໂນໂລຢີໃນແງ່ດີທີ່ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງ, ລວມທັງເລນ, ກະຈົກ, ແຜ່ນຄື້ນ, ແຜ່ນຄື້ນ, ແລະຄວາມອິດເມື່ອຍ. ມັນສະຫນອງກອບທີ່ງ່າຍດາຍແລະເຫມາະສົມທີ່ຈະເຂົ້າໃຈພຶດຕິກໍາຂອງແສງສະຫວ່າງໃນລະບົບ optical ທີ່ສຸດ. ອຸປະກອນຕ່າງໆເຊັ່ນ: ການປ່ຽນແປງໄລຍະແລະຫມາກຄ້າຍກ້ອນສ່ວນໃຫຍ່ມັກຈະຖືກນໍາໃຊ້ໃນ lo, ແລະພາກສະຫນາມໄດ້ພັດທະນາໄປສູ່ຈຸດທີ່ lo secuits ໄດ້ຮັບຄວາມໂດດເດັ່ນ. ວົງຈອນເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນເຫັນວ່າເປັນເຄື່ອງມືທີ່ມີຫລາຍຢ່າງ, ພ້ອມດ້ວຍໂປແກຼມຕ່າງໆເຊັ່ນ: ການປຸງແຕ່ງ microwave ແລະການປຸງແຕ່ງຊ່ອງທາງດ້ານສັນຍານທີ່ກໍາລັງຈະເກີດຂື້ນ. NLO ແມ່ນຂ້ອນຂ້າງໃຫມ່ແລະໄດ້ປ່ຽນແປງທົ່ງນາຕ່າງໆໂດຍຜ່ານການນໍາໃຊ້ທີ່ຫຼາກຫຼາຍຂອງມັນ. ໃນຂົງເຂດໂທລະຄົມມະນາຄົມ, ມັນມີບົດບາດສໍາຄັນໃນລະບົບໃຍແກ້ວປະຕິບັດ, ສົ່ງຜົນກະທົບຕໍ່ຂໍ້ຈໍາກັດການສົ່ງຂໍ້ມູນໃນຂະນະທີ່ການເພີ່ມຂື້ນຂອງເລເຊີເພີ່ມຂື້ນ. ເຄື່ອງມືວິເຄາະໄດ້ຮັບຜົນປະໂຫຍດຈາກ NLO ໂດຍຜ່ານເຕັກນິກການຄ້າກ້ອງຈຸລະທັດແບບພິເສດເຊັ່ນ: ກ້ອງຈຸລະທັດທີ່ສັບສົນ, ເຊິ່ງໃຫ້ຄວາມລະອຽດ, ພາບຖ່າຍທີ່ມີການຜ່າຕັດ. NLO ຍັງຊ່ວຍເສີມຂະຫຍາຍ lasers ໂດຍເຮັດໃຫ້ການພັດທະນາ lasers ໃຫມ່ແລະດັດແປງຄຸນສົມບັດ optical. ມັນຍັງໄດ້ຮັບການປັບປຸງເຕັກນິກພາບທີ່ສ້າງແບບ optical ສໍາລັບການນໍາໃຊ້ຢາໂດຍການນໍາໃຊ້ວິທີການຕ່າງໆເຊັ່ນ: ການຜະລິດ harmonicic ທີ່ສອງແລະສອງຟໍ. ໃນ Biophotonics, NLO ອໍານວຍຄວາມສະດວກໃນການຮູບພາບຂອງເນື້ອເຍື່ອຂອງເນື້ອເຍື່ອທີ່ມີຄວາມເສຍຫາຍຫນ້ອຍທີ່ສຸດແລະໃຫ້ການເຊື່ອມຕໍ່ທາງດ້ານການຄ້າທາງດ້ານຊີວະເຄມີຫນ້ອຍທີ່ສຸດ. ພາກສະຫນາມມີເຕັກໂນໂລຍີ terahertz ທີ່ກ້າວຫນ້າ, ເຮັດໃຫ້ມັນເປັນໄປໄດ້ທີ່ຈະສ້າງໄລຍະເວລາທີ່ມີອາຍຸການໃຊ້ terahertz ດຽວ. ໃນ Quantum optum, ຜົນກະທົບທີ່ບໍ່ມີສາຍພົວພັນອໍານວຍຄວາມສະດວກໃນການສື່ສານ Quantum ໂດຍຜ່ານການກະກຽມຄວາມຖີ່ຂອງ photon ທຽບເທົ່າແລະທຽບເທົ່າທຽບເທົ່າ. ນອກຈາກນັ້ນ, ການປະດິດສ້າງຂອງ NLO ໃນ Brillouin Scottleing ໄດ້ຊ່ວຍໃນການປຸງແຕ່ງໄມໂຄເວຟແລະໄລຍະເວລາແສງສະຫວ່າງ. ໂດຍລວມແລ້ວ, NLO ຍັງສືບຕໍ່ຊຸກຍູ້ຂອບເຂດແດນຂອງເຕັກໂນໂລຢີແລະການຄົ້ນຄວ້າໃນທົ່ວລະບຽບວິໄນຕ່າງໆ.

ເສັ້ນລ້ອນແລະບໍ່ມີສາຍແລະ oplications ແລະຜົນສະທ້ອນຂອງມັນສໍາລັບເຕັກໂນໂລຢີທີ່ກ້າວຫນ້າ
Optics ມີບົດບາດສໍາຄັນໃນທັງການນໍາໃຊ້ປະຈໍາວັນແລະເຕັກໂນໂລຢີຂັ້ນສູງ. lo ໃຫ້ພື້ນຖານສໍາລັບລະບົບ oproical ທົ່ວໄປ, ໃນຂະນະທີ່ NLO ຂັບເຄື່ອນນະວັດຕະກໍາໃນເຂດຕ່າງໆເຊັ່ນມືຖືໂທລະຄົມມະນາຄົມ, ເຕັກໂນໂລຢີເຄມີ, ແລະເຕັກໂນໂລຢີໄຟຟ້າ. ຄວາມກ້າວຫນ້າທີ່ຜ່ານມາໃນ NLO, ໂດຍສະເພາະທີ່ພວກມັນກ່ຽວຂ້ອງກັບວັດສະດຸສອງມິຕິ, ໄດ້ຮັບຄວາມສົນໃຈຫຼາຍຍ້ອນການນໍາໃຊ້ອຸດສາຫະກໍາແລະວິທະຍາສາດທີ່ອາດຈະເກີດຂື້ນ. ນັກວິທະຍາສາດຍັງສໍາຫຼວດວັດສະດຸທີ່ທັນສະໄຫມເຊັ່ນ: detum ຈຸດໂດຍການວິເຄາະແບບຕາມລໍາດັບຂອງຄຸນສົມບັດ linear ແລະ nonlinear. ໃນຖານະເປັນຄວາມກ້າວຫນ້າໃນການຄົ້ນຄ້ວາ, ຄວາມເຂົ້າໃຈລວມຂອງ lo ແລະ NLO ແມ່ນສໍາຄັນທີ່ຈະຊຸກຍູ້ຂອບເຂດຂອງເຕັກໂນໂລຢີແລະການຂະຫຍາຍຄວາມເປັນໄປໄດ້ຂອງວິທະຍາສາດ optical.