Большая техническая энциклопедия
0 1 3 4 9
D V
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ь Э Ю Я
ПА ПЕ ПИ ПЛ ПН ПО ПР ПС ПТ ПУ ПФ ПХ ПЫ ПЬ ПЯ

Параметрический процесс

 
Параметрические процессы эффективно происходят, только когда выполнено условие фазового синхронизма. Эти условия относительно легко выполнить для нелинейного процесса четырехволнового смешения. И ему посвящена основная часть главы. Теория параметрического усиления следует из рассмотрения нелинейного взаимодействия четырех волн. Подробно обсуждаются экспериментальные результаты и способы получения фазового синхррнизма. Вслед за этим рассматриваются параметрическое усиление и его применения.
Параметрические процессы обусловлены нелинейным откликом электронов среды в электромагнитном поле. Возможны параметрические процессы различных порядков, причем порядок процесса совпадает с порядком восприимчивости, ответственной за него. По этой причине параметрические процессы второго порядка, такие, как генерация второй гармоники или генерация суммарных частот, в световодах из плавленого кварца не должны иметь место.
Параметрические процессы эффективно происходят, только когда выполнено условие фазового синхронизма. Эти условия относительно легко выполнить для нелинейного процесса четырехволнового смешения. И ему посвящена основная часть главы. Теория параметрического усиления следует из рассмотрения нелинейного взаимодействия четырех волн. Подробно обсуждаются экспериментальные результаты и способы получения фазового синхронизма. Вслед за этим рассматриваются параметрическое усиление и его применения.
Параметрические процессы обусловлены нелинейным откликом электронов среды в электромагнитном поле. Возможны параметрические процессы различных порядков, причем порядок процесса совпадает с порядком восприимчивости, ответственной за него. По этой причине параметрические процессы второго порядка, такие, как генерация второй гармоники или генерация суммарных частот, в световодах из плавленого кварца не должны иметь место.
Более подробно параметрические процессы второго порядка будут рассмотрены в разд. Четырехволновое смешение достаточно интенсивно исследовалось [6-29], поскольку это довольно эффективный способ генерации новых частот.
Исследование параметрических процессов представляет интерес в связи с проблемой создания генераторов света - плавной перестройкой частоты.
Наличие параметрических процессов не нарушает отрого-нальности парциальных волн ТЕ - и ТМ-типа с разной угловой зависимостью. Любой набор решений уравнений (5.82), удовлетворяющий начальным условиям (5.81), определяет решение основной электродинамической задачи.
Схема волнового синхронизма анизотропного попутного четырехпучкового взаимодействия для положительных кристаллов ( пе па. При параметрическом процессе энергия всегда перекачивается из единственного пучка накачки в сигнальную и сопряженную волны, независимо от знаков Г и О. Поэтому кратности усиления волн cl и с2 при равных по модулю, но разных по знаку Г могут существенно отличаться.
Схема эксперимента по проверке неравенства Белла. ( Из работы Ou and Mandel. Если для вырожденного параметрического процесса ( vc - х) выполняется условие фазового синхронизма, сигнальные и холостые фотоны выходят под малыми углами к пучку накачки. Эти фотоны являются линейно поляризованными, и их векторы напряженности электрического поля направлены перпендикулярно рисунку. Холостые фотоны проходят через 90 -вращатель поляризации, тогда как сигнальные фотоны проходят через компенсирующую стеклянную пластинку С для создания одинаковой задержки во времени. Затем два пучка с противоположных сторон падают на светоделитель ( BS), что приводит к образованию двух пучков, состоящих из смешанных сигнальных и холостых фотонов.
Спектр шумов при генерации сжатых состояний. Горизонтальная линия соответствует уровню квантовых шумов. Наличие областей минимума шумов вблизи 45 и 55 МГц указывает на генерацию сжатых состояний при четырехфотонном смешении. Четырехволновое смешение, доминирующий параметрический процесс в волоконных световодах, генерирует спектральные боковые полосы, отстоящие от частоты накачки вплоть до 100 ТГц.
Наиболее характерным примером управления параметрическим процессом может служить энергетическое сопряжение реакций в биологических системах. Поток энергии приводит к образованию АТФ в строго определенных условиях; в структурах митохондрий, в которых происходит аккумулирование энергии, пространственные ( расположение ферментов) и временные ( последовательность их действия) коды управляют параметрическим процессом.
Это согласуется с фотонной моделью параметрического процесса, обсуждавшейся в разд. Следует заметить, что из соотношений (8.74) вытекает, например, следующее равенство: dPi / dz - ( ( Oi / ( o3) ( dP3 / dz), где PI и Р3 - мощности соответствующих волн.

Такая высокая эффективность неожиданна для параметрических процессов второго порядка, поскольку восприимчивость второго порядка х2) связана с нелинейным откликом электрических диполей, следовательно, близка к нулю в изотропных материалах, каким является плавленый кварц. Существует несколько нелинейностей высших порядков, которые могут создать эффективную 5С2) для таких процессов; наиболее важны среди них нелинейности на дранице сердцевины и оболочки и нелинейности, связанные с квадрупольным и магнитным моментами. Однако детальные расчеты показывают [53], что эти нелинейности могут дать увеличение эффективности преобразования максимум до 10 - 5 даже при условии фазового синхронизма. Видимо, более высокие эффективности параметрических процессов второго порядка связаны с другим механизмом.
Учитывая это, имеет смысл рассмотреть вырожденные параметрические процессы в связи с созданием таких состояний поля излучения.
Необходимо коснуться отношения излагаемой здесь концепции кодовых и параметрических процессов к теории информации.
В этом параграфе мы трактовали процесс усиления как параметрический процесс на том основании, что во всяком усилителе имеется переменный параметр, управляющий потоком мощности, поступающей в нагрузку. Но необходимо подчеркнуть, что в современной радиотехнике термин параметрический усилитель относится к определенному классу устройств, основанных на одном специальном принципе.
Наиболее типичным является так называемое трехчастотное взаимодействие, когда параметрические процессы эффективны только для какой-либо пары собственных колебаний сферического резонатора. Именно такой режим мы и будем сейчас анализировать.
Установлено, что ответственным за формирование континуума является совместное действие параметрического процесса и вынужденного комбинационного рассеяния.
В первых параграфах ( § 5.1 - § 5.3) анализируются параметрические процессы в одномерном резонаторе с периодически колеблющейся стенкой. Показано, что при оптимальном выборе частоты и амплитуды колебаний границы в резонаторе генерируются импульсы типа - функций, характеризующиеся распространением волны возбуждения по спектру в область все более высоких частот. Если условия параметрической генерации не выполнены, то возможен режим адиабатического управления полями в резонаторе.
Чтобы подойти вплотную к аналитическому описанию как ГВГ, так и параметрических процессов, необходимо показать, каким образом можно ввести в волновое уравнение нелинейный член поляризации [ например, в виде (8.41) ], вызывающий генерацию волн.
Энергия активации представляет собой ту энергию, которую приходится затратить для осуществления параметрического процесса выделения и поглощения энергии. Код при этом играет подчиненную роль по крайней мере в простых реакциях; при любых взаимных расположениях молекул реакция часто все-таки идет, а тот факт, что далеко не все расположения молекул благоприятствуют реакции, учитывается стерическим фактором. Но, чем сильнее выражены чисто кодовые факторы, тем меньше и энергия активации.
Один из интересных физических вопросов, возникающих здесь, связан с возможностями использования параметрических процессов для преобразования энергии широкополосного шума в достаточно узкополосные квазимонохроматические колебания. Особый интерес эта задача представляет для оптики. В определенном смысле параметрическая система может оказаться аналогом лазера с некогерентной оптической накачкой; наибольший интерес с этой точки зрения представляет такой параметрический процесс, как вынужденное рассеяние ( см. гл.
Поэтому не простая кинетика, а скорее теория регулирования, учитывающая степень подчинения всех параметрических процессов системы кодовым сигналам, должна быть положена в основу изучения поведения системы во времени.
Итак, хотя модулируемый усилитель работает в нелинейном режиме, подобная модуляция может рассматриваться как линейный параметрический процесс, поскольку эффект модуляции является результатом изменения средней крутизны при неизменной амплитуде входного высокочастотного напряжения.
При сильном оптическом возбуждении стоксова компонента рассеяного света и акустическая волна могут экспоненциально усиливаться посредством параметрического процесса.
Однако, как было показано в [2, 3], такое положение корректно лишь для обратимых двух параметрических процессов.
В различных формах высшей нервной деятельности кодирование кодов приобретает характер символизации и становится основой управления множеством параметрических процессов.

Таким образом, управляющий кодовый процесс должен быть в наименьшей степени связан с природой тех веществ, параметрическими процессами в которых он управляет, и в наименьшей степени зависеть от их химической природы. Кодирование простых процессов с помощью кодов, построенных на новых свойствах, появившихся при усложнении системы, дает возможность кодирования кода и в конечном счете приводит к таким далеким от молекулярного уровня кодам, как язык и письменность.
Во многих случаях это условие оказывается невыполненным из-за случайной модуляции амплитуды, фазы или частоты накачки; для анализа параметрических процессов при этом нужен статистический подход.
Способность воспринимать кодовую часть воздействий есть и у идеального газа, но лишь у организованных систем кодовая часть воздействия может управлять параметрическим процессом.
Так как изменение жесткости звеньев, связанное с переменной жесткостью зубчатых соединений, невелико, в обычных условиях динамическими нагрузками при параметрическом процессе можно пренебречь. Однако при резонансной или близкой к ней частоте эти нагрузки могут достигать ощутимого уровня, поэтому при проектировании передачи, в конструкцию которой входят зубчатые соединния, передающие нагрузку неполным числом вубьев, желательна проверка на отсутствие резонавсов в рабочей полосе частот.
Несмотря на появление новых частот, процесс комбинационного рассеяния является линейным по интенсивности падающего света и относится, как и ман-делынтам-бриллюэновское рассеяние, к параметрическим процессам.
В книге специалиста из США систематизированы результаты по нелинейной волоконной оптике за первые 20 лет ее развития, с единых позиций рассмотрены вопросы формирования оптических солитонов, компрессия лазерных импульсов, параметрические процессы, а также различные приложения указанных эффектов в разных информационных системах. Большое внимание уделено хроматической дисперсии из-за ее важности в изучении нелинейных эффектов, возникающих при распространении ультракоротких оптических импульсов.
В книге специалиста из США систематизированы результаты по нелинейной волоконной оптике за первые 20 лет ее развития, с единых позиций рассмотрены вопросы формирования оптических солитонов, компрессия лазерных импульсов, параметрические процессы, а также различные рриложения указанных эффектов в разных информационных системах. Большое внимание уделено хроматической дисперсии из-за ее важности в изучении нелинейных эффектов, возникающих при распространении ультракоротких оптических импульсов.
Способы создания осцилляторного движения в различных вариантах ЛСЭ. Соответствующие механизмы излучения охватывают все основные типы излучения классических заряженных частиц: в первых трех случаях наблюдается различное тормозное излучение ( циклотронное, строфотронное или ондуляторное), в четвертом случае имеет место параметрический процесс ( комптоновское рассеяние), а два последних являются вариантами черепковского и переходного излучения. Рассмотрим системы, изображенные на рис. 2.5, более подробно.
В биологических системах развитие нервной системы и мозга означало и появление высшего и наиболее мощного кодового управления, который способен, регулируя отношения между организмом и средой, изменять среду посредством расширения области регулирования параметрических процессов далеко за пределы собственно биологической системы. Таким образом, в среде, где возникает жизнь, неизбежен процесс, ведущий к доминированию кодовых механизмов и распаду системы на неорганизованную и высокоорганизованную части. Этот процесс, в зависимости от условий, может оборваться на ранних стадиях или, наоборот, приобрести тенденции к непрерывному развитию.
Попутные параметрические процессы обеспечивают усиление двух волн - сигнальной и рождающейся в результате взаимодействия холостой. Поэтому генераторы на их основе могут создаваться за счет введения обратной волны как по сигнальной, так и по холостой волне. Возможно использование как линейных, так и кольцевых резонаторов.
Параметрические процессы обусловлены нелинейным откликом электронов среды в электромагнитном поле. Возможны параметрические процессы различных порядков, причем порядок процесса совпадает с порядком восприимчивости, ответственной за него. По этой причине параметрические процессы второго порядка, такие, как генерация второй гармоники или генерация суммарных частот, в световодах из плавленого кварца не должны иметь место.
Закон сохранения энергии требует, чтобы v; vs vp, а, согласно закону сохранения импульса, Кр Ki Rs для соответствующих волновых векторов падающей, сигнальной и холостой волны. Этот параметрический процесс может происходить с любой молекулой кристалла, взаимодействующей с излучением.
Параметрические процессы обусловлены нелинейным откликом электронов среды в электромагнитном поле. Возможны параметрические процессы различных порядков, причем порядок процесса совпадает с порядком восприимчивости, ответственной за него. По этой причине параметрические процессы второго порядка, такие, как генерация второй гармоники или генерация суммарных частот, в световодах из плавленого кварца не должны иметь место.
В монографии преимущественно рассматривается взаимодействие волн с плоскими неравномерно движущимися поверхностями раздела. Последовательно анализируются параметрические процессы, возникающие при излучениии и отражении волны, а также в резонаторах с колеблющимися границами. Изучена дифракция плоской волны на сфере с произвольно изменяющимся во времени радиусом. Аналитически выявлены качественные физические закономерности, в том числе и в ультрарелятивистских ситуациях.

Если пучки света взаимодействуют внутри нелинейной среды, то могут генерироваться новые гармоники. Именно так происходит в оптических параметрических процессах и процессах четырехволнового смешения. В параметрическом усилителе пучок накачки генерирует сигнальный и холостой пучки, взаимодействуя с х - нелинейной средой, тогда как в процессе четырехволнового смешения два пучка взаимодействуют с сигнальным пучком в х - нелинейной среде, возбуждая сопряженный пучок. Эти процессы давно рассматривались как важные источники сжатого света, что нашло свое экспериментальное подтверждение.
Можно показать, что наличие операции Ф позволяет для произвольных циклических параметрических процессов.
Для этого предположим, что можно пренебречь истощением волны накачки за счет параметрического процесса. Используя это предположение, а также предположение о том, что а3 0, мы можем положить A3 ( z) Л3 ( 0), где Л3 ( 0) - амплитуда падающей волны накачки, которая считается вещественной.
Способность создавать организацию является важнейшим свойством физического или химического воздействия. Это объясняется тем, что коды кодов представляют собой главное средство управления параметрическими процессами; при этом чем выше уровень организации, тем более полным является контроль, осуществляемый кодовыми факторами над параметрической частью процессов. Именно коды кодов и формируют те механизмы обратных связей, которые дают организмам наиболее надежные гарантии устойчивости в борьбе с влияниями внешней среды, и поэтому они наиболее ценны ( Л. А. Николаев, 1971, стр. Эволюция живой природы идет в направлении развития кодовых отношений и ограничения параметрических отношений.
Спектральный континуум в различных газах. Ксенон. давление 30 атм, длительность импульса 70 фс крестики. 15 атм, 2 пс ( кружки. Азот. 40 атм, 2 пс ( квадратики. В [46] отмечена связь возникновения сверхуширенного спектра с лавинной ионизацией среды. В [ 47, 48 генерация пикосекундного светового континуума в жидкостях связывается с четырехфотонными параметрическими процессами. В [5] уширение спектра сверхкороткого импульса интерпретируется совместным действием фазовой самомодуляции, самосжатием, вынужденным комбинационным и релеевским рассеяниями.
Были даны общие, формулы для нелинейного отражения и преломления на граничной поверхности между линейной изотропной и нелинейной анизотропной средами. Позднее были исследованы генерация гармоник, суммарных и разностных частот, а также и другие параметрические процессы ( ср.
Расчетные зависимости нормированных интенсивностей волн накачки / н ( / / / н ( 0 U, генерационной ( 1 - Я / с ( / / / н ( 0 ( 2 и холостой / х ( / / / ( 0 ( 5 волн от константы связи для обычного кольцевого резонатора при R 0 ( сплошные линии и R 0 9 ( штриховые линии.| Расчетные зависимости нормированных интенсивностей волн накачки / н ( / / / ( 0 ( 1, генерационной ( 1 - Я / с ( / / / н ( 0 ( 2 и холостой / х ( / / / ( 0 ( 5 волн от константы связи для параметрического кольцевого резонатора при R О ( сплошные линии и R - 0 9 ( штриховые линии. Сопоставление выражений (4.59) и (4.60) показывает, что в одинаковых условиях порог генерации в параметрическом кольцевом резонаторе на среде с нелокальным ( положительным, т.е. Г 0) откликом будет меньше, чем в среде с локальным откликом. Этот результат в достаточной мере очевиден, так как для нелокального отклика как прямой энергообмен, так и параметрический процесс усиливают сигнальную и холостую волны, в то время как для локального отклика усиление обеспечивает только параметрический процесс.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2014
словарь online
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11