偏振波 Polarization waves

2022-11-04 14:44:26 浏览:219

定义

介质的电(或磁)极化模式,通常由光波引起。

当光波(例如激光束)在介质中传播时,相关的电磁场会产生介质的电极化和磁偏振模式,这些模式与产生的光波一起传播。 在透明介质(例如激光晶体或玻璃)中传播的大多数情况下,极化波比相应的磁波具有更强的作用,因为电敏感性远高于磁性磁化率。 电极化波与电磁波的相互作用通常会使组合现象的相速度降低到光的真空速度以下;折射率是降低相速度的因素。 尽管波的传播仍然可以用麦克斯韦方程组来描述,并用一些电敏感性进行修正,但在介质中传播的实际上不仅仅是电磁波。

对于小电场,例如通常在不涉及激光时发生,电极化与电场强度成正比。 在高场强下,例如特别是在强激光脉冲中发生,可以发生显著的偏振非线性,这可以描述为与电场强度的较高整数功率成比例的额外偏振分量。 尽管由于某些对称性,非线性的偶数阶在大多数介质中不会出现,但在某些非线性晶体材料中,电极化也具有与电场平方成正比的分量。 在这种情况下,单个激光束还会产生具有两倍光输入频率的非线性偏振波,该偏振波随输入光束的相速度传播。 然后,该非线性偏振波在该频率辐射另一个光场。 这就是倍频现象,通常只有当辐射的二次谐波与非线性极化波具有相同的相速(→相位匹配)时,才会变频。 对于两个重叠的输入波束(即使具有不同的传播方向),也存在具有输入频率之和和差值(→和和差频产生)的偏振波。 非线性偏振波在光学参量振荡和放大中也起着重要作用。

基础光学

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