איבערבליק פון לינעאַרע און ניט-לינעאַרע אָפּטיק

איבערבליק פון לינעאַרע אָפּטיק און ניט-לינעאַרע אָפּטיק

באַזירט אויף דער אינטעראַקציע פֿון ליכט מיט מאַטעריע, קען מען טיילן אָפּטיק אין לינעאַרע אָפּטיק (LO) און נישט-לינעאַרע אָפּטיק (NLO). לינעאַרע אָפּטיק (LO) איז די יסוד פֿון קלאַסישער אָפּטיק, וואָס פֿאָקוסירט אויף לינעאַרע אינטעראַקציעס פֿון ליכט. אין קאַנטראַסט, נישט-לינעאַרע אָפּטיק (NLO) פּאַסירט ווען די ליכט-אינטענסיטעט איז נישט גלייך פּראָפּאָרציאָנעל צו דער אָפּטישער רעאַקציע פֿון דעם מאַטעריאַל, ספּעציעל אונטער הויך-גלאַנצן באַדינגונגען, ווי לאַזערס.

לינעאַרע אָפּטיק (LO)
אין LO, אינטעראַקטירט ליכט מיט מאַטעריע ביי נידעריקע אינטענסיטעטן, טיפּיש מיט איין פאָטאָן פּער אַטאָם אָדער מאָלעקול. די אינטעראַקציע רעזולטירט אין מינימאַלער דיסטאָרשאַן פון דעם אַטאָמישן אָדער מאָלעקולאַרן צושטאַנד, און בלייבט אין זיין נאַטירלעכן, נישט-געשטערטן צושטאַנד. דער גרונטפּרינציפּ אין LO איז אַז אַ דיפּאָל וואָס ווערט אינדוצירט דורך אַן עלעקטרישן פעלד איז גלייך פּראָפּאָרציאָנעל צו דער פעלד שטאַרקייט. דעריבער, באַפרידיקט LO די פּרינציפּן פון סופּערפּאָזיציע און אַדיטיוועיטי. דער סופּערפּאָזיציע פּרינציפּ זאָגט אַז ווען אַ סיסטעם ווערט אונטערגעוואָרפן צו קייפל עלעקטראָמאַגנעטישע כוואַליעס, איז די גאַנצע רעאַקציע גלייך צו דער סומע פון ​​די יחידישע רעאַקציעס צו יעדער כוואַליע. אַדיטיוועיטי ווייזט ענלעך אַז די אַלגעמיינע רעאַקציע פון ​​אַ קאָמפּלעקס אָפּטיש סיסטעם קען באַשטימט ווערן דורך קאָמבינירן די רעאַקציעס פון זיינע יחידישע עלעמענטן. לינעאַריטעט אין LO מיינט אַז די ליכט נאַטור איז קאָנסטאַנט ווען די אינטענסיטעט ענדערט זיך - די אַוטפּוט איז פּראָפּאָרציאָנעל צו די אַרײַנגאַנג. אין דערצו, אין LO, איז נישטאָ קיין אָפטקייט מישונג, אַזוי די ליכט וואָס גייט דורך אַזאַ סיסטעם האַלט זיין אָפטקייט אפילו אויב עס גייט דורך אַמפליפיקאַציע אָדער פאַזע מאָדיפיקאַציע. ביישפילן פון LO אַרייַננעמען די אינטעראַקציע פון ​​ליכט מיט גרונטלעכע אָפּטישע עלעמענטן ווי לענסעס, שפּיגלען, כוואַליע פּלאַטעס און דיפראַקציע גראַטינגז.

נישט-לינעאַרע אָפּטיק (NLO)
NLO ווערט אונטערשיידן דורך איר נישט-לינעארער רעאקציע צו שטארק ליכט, ספעציעל אונטער הויך-אינטענסיטעט באדינגונגען וואו דער אויסגאבע איז נישט פראפארציאנעל צו דער אינפוט שטארקייט. אין NLO, אינטעראגירן קייפל פאטאנען מיטן מאטעריאל אין דער זעלבער צייט, וואס רעזולטירט אין א מישונג פון ליכט און ענדערונגען אין רעפראקטיווע אינדעקס. אנדערש ווי אין LO, וואו ליכט אויפפירונג בלייבט קאנסיסטענט אומאפהענגיק פון אינטענסיטעט, ווערן נישט-לינעארע עפעקטן נאר קלאר ביי עקסטרעמע ליכט אינטענסיטעטן. ביי דער אינטענסיטעט, די כּללים וואס נארמאלערהייט רעגירן ליכט אינטעראקציעס, ווי צום ביישפיל דער סופערפאזיציע פרינציפ, גילטן מער נישט, און אפילו דער וואקיום אליין קען זיך אויפפירן נישט-לינעאר. די נישט-לינעאריטעט אין דער אינטעראקציע צווישן ליכט און מאטעריע ערלויבט די אינטעראקציע צווישן פארשידענע ליכט פרעקווענצן, וואס רעזולטירט אין פענאמענען ווי הארמאנישע דזשענעראציע, און סומע און דיפערענץ פרעקווענץ דזשענעראציע. דערצו, נישט-לינעארע אפטיקס שליסט איין פאראמעטרישע פראצעסן אין וועלכע ליכט ענערגיע ווערט איבערגעטיילט צו פראדוצירן נייע פרעקווענצן, ווי געזען אין פאראמעטרישע פארשטארקונג און אסצילאציע. נאך א וויכטיגע אייגנשאפט איז זעלבסט-פאזע מאדולאציע, אין וועלכער די פאזע פון ​​א ליכט כוואליע ווערט געטוישט דורך איר אייגענע אינטענסיטעט – אן עפעקט וואס שפילט א קריטישע ראלע אין אפטישע קאמוניקאציע.

ליכט-מאטעריע אינטעראקציעס אין לינעארע און נישט-לינעארע אפטיק
אין LO, ווען ליכט אינטעראַקטירט מיט אַ מאַטעריאַל, איז די רעאַקציע פֿון דעם מאַטעריאַל גלייך פּראָפּאָרציאָנעל צו דער אינטענסיטעט פֿון ליכט. אין קאַנטראַסט, NLO באַשטייט פֿון מאַטעריאַלן וואָס רעאַגירן ניט בלויז צו דער אינטענסיטעט פֿון ליכט, נאָר אויך אין מער קאָמפּליצירטע וועגן. ווען הויך-אינטענסיטעט ליכט שלאָגט אַ ניט-לינעאַר מאַטעריאַל, קען עס פּראָדוצירן נייע פֿאַרבן אָדער ענדערן דאָס ליכט אין ומגעוויינטלעכע וועגן. למשל, רויט ליכט קען ווערן קאָנווערטירט צו גרין ליכט ווייל די מאַטעריאַל'ס רעאַקציע באַשטייט פֿון מער ווי נאָר אַ פּראָפּאָרציאָנעלע ענדערונג - עס קען אַרייַננעמען פֿרעקווענץ פֿאַרדאָפּלינג אָדער אַנדערע קאָמפּלעקסע אינטעראַקציעס. דאָס נאַטור פֿירט צו אַ קאָמפּלעקסער סכום אָפּטישע עפֿעקטן וואָס מען זעט ניט אין געוויינטלעכע לינעאַרע מאַטעריאַלן.

אַפּליקאַציעס פון לינעאַרע און ניט-לינעאַרע אָפּטישע טעקניקס
LO דעקט א ברייטע קייט פון ברייט גענוצטע אפטישע טעכנאָלאָגיעס, אַרייַנגערעכנט לענסעס, שפּיגלען, כוואַליע פּלאַטעס און דיפראַקשאַן גראַטינגז. עס גיט אַ פּשוט און קאַמפּיוטייאַבאַל פריימווערק פֿאַר פֿאַרשטיין די נאַטור פון ליכט אין רובֿ אפּטישע סיסטעמען. דעוויסעס אַזאַ ווי פאַזע שיפטערס און שטראַל ספּליטערז ווערן אָפט געניצט אין LO, און די פעלד האט יוואַלווד צו דעם פונט ווו LO סערקאַץ האָבן געוואונען פּראָמינענץ. די סערקאַץ ווערן איצט געזען ווי מולטי-פאַנגקשאַנאַל מכשירים, מיט אַפּלאַקיישאַנז אין געביטן אַזאַ ווי מייקראַווייוו און קוואַנטום אָפּטיש סיגנאַל פּראַסעסינג און ימערדזשינג ביאָהעוריסטיק קאַמפּיוטינג אַרכיטעקטורן. NLO איז לעפיערעך נייַ און האט געביטן פאַרשידענע פעלדער דורך זייַן דייווערס אַפּלאַקיישאַנז. אין די פעלד פון טעלעקאָמוניקאַציע, עס שפּילט אַ שליסל ראָלע אין פיברע אָפּטיק סיסטעמען, אַפעקטינג דאַטן טראַנסמיסיע לימאַץ ווי לאַזער מאַכט ינקריסיז. אַנאַליטיקאַל מכשירים נוץ פון NLO דורך אַוואַנסירטע מיקראָסקאָפּי טעקניקס אַזאַ ווי קאָנפאָקאַל מיקראָסקאָפּי, וואָס גיט הויך-רעזאָלוציע, לאָקאַלייזד ימאַגינג. NLO אויך ענכאַנסיז לייזערז דורך ענייבלינג די אַנטוויקלונג פון נייַע לייזערז און מאָדיפיצירן אָפּטיש פּראָפּערטיעס. עס האט אויך ימפּרוווד אפטישע ימאַגינג טעקניקס פֿאַר פאַרמאַסוטיקאַל נוצן דורך ניצן מעטהאָדס אַזאַ ווי צווייט-האַרמאָניק דזשענעריישאַן און צוויי-פאָטאָן פלאָרעסאַנס. אין ביאָפאָטאָניקס, ערמעגליכט NLO טיפע בילדגעבונג פון געוועבן מיט מינימאַלן שאָדן און גיט לייבאַלינג-פֿרײַעם ביאָכעמישן קאָנטראַסט. דאָס פֿעלד האָט פֿאָרגעשריטענע טעראַהערץ טעכנאָלאָגיע, וואָס מאַכט עס מעגלעך צו דזשענערירן אינטענסיווע איין-פּעריאָד טעראַהערץ פּולסן. אין קוואַנטום אָפּטיקס, ערמעגליכן ניט-לינעאַרע עפֿעקטן קוואַנטום קאָמוניקאַציע דורך דער צוגרייטונג פֿון פֿרעקווענץ קאָנווערטערס און פֿאַרפּלעכטענע פֿאָטאָן עקוויוואַלענטן. דערצו, האָבן NLO'ס כידעשים אין ברילאָוין סקאַטערינג געהאָלפֿן מיט מייקראַווייוו פּראַסעסינג און ליכט פֿאַזע קאָניוגאַציע. אין אַלגעמיין, פֿאָרזעצט NLO צו שטופּן די גרענעצן פֿון טעכנאָלאָגיע און פֿאָרשונג אַריבער פֿאַרשידענע דיסציפּלינעס.

לינעאַרע און ניט-לינעאַרע אָפּטיק און זייערע אימפּליקאַציעס פֿאַר אַוואַנסירטע טעכנאָלאָגיעס
אָפּטיק שפּילט אַ שליסל ראָלע אין ביידע טעגלעכע אַפּליקאַציעס און אַוואַנסירטע טעכנאָלאָגיעס. LO גיט די באַזע פֿאַר פילע געוויינטלעכע אָפּטישע סיסטעמען, בשעת NLO טרייבט כידעש אין געביטן ווי טעלעקאָמוניקאַציע, מיקראָסקאָפּיע, לאַזער טעכנאָלאָגיע און ביאָפאָטאָניקס. לעצטע אַדוואַנסאַז אין NLO, ספּעציעל ווי זיי באַציִען זיך צו צוויי-דימענסיאָנאַלע מאַטעריאַלן, האָבן באַקומען אַ פּלאַץ פון ופֿמערקזאַמקייט רעכט צו זייער פּאָטענציעלע אינדוסטריעלע און וויסנשאַפֿטלעכע אַפּליקאַציעס. וויסנשאַפֿטלער ונטערזוכן אויך מאָדערנע מאַטעריאַלן ווי קוואַנטום פּונקטן דורך סיקווענטשאַל אַנאַליז פון לינעאַר און ניט-לינעאַר אייגנשאַפֿטן. ווי די פאָרשונג גייט פאָרויס, אַ קאַמביינד פֿאַרשטאַנד פון LO און NLO איז קריטיש צו שטופּן די גרענעצן פון טעכנאָלאָגיע און יקספּאַנדינג די מעגלעכקייטן פון אָפּטיש וויסנשאַפֿט.