Txheej txheem cej luam ntawm linear thiab nonlinear Optics

Txheej txheem cej luam ntawm Linear Optics thiab Nonlinar Optics

Raws li kev sib cuam tshuam ntawm lub teeb nrog teeb meem, optics tuaj yeem muab faib ua linear optics (lo) thiab nonlinear Optics (NLO). Linear Optics (Lo) yog lub hauv paus ntawm cov opticicals, tsom rau ntawm cov kev sib cuam tshuam ntawm lub teeb. Hauv kev sib piv, Nonlinear Optics (NLO) tshwm sim thaum lub teeb siv tsis ncaj qha rau cov lus teb kho tshiab, tshwj xeeb yog nyob rau hauv cov xwm txheej kho qhov muag, xws li lasers.

Tawm Optics (Lo)
Nyob rau hauv lo, lub teeb sib cuam tshuam nrog teeb meem ntawm kev siv tsis tsawg, feem ntau koom nrog ib lub photon ib atom lossis molecule. Qhov kev sib cuam tshuam no hauv kev cuam tshuam tsawg ntawm cov atomic lossis molecular lub xeev, tshuav nyob rau hauv nws lub ntuj, undisturbed xeev. Lub ntsiab cai tseem ceeb hauv cov nyiaj hauv yog tias lub teb chaws dipole ua rau muaj hluav taws xob yog ncaj ncaj ncaj qha rau lub zog teb. Yog li, puas txaus siab cov ntsiab cai ntawm superposition thiab ntxiv. Lub superposition kuj hais tias thaum lub system raug rau ntau lub zog hluav taws xob tsis muaj hluav taws xob, tag nrho cov lus teb yog sib npaug ntawm cov lus teb rau txhua nthwv dej. Kev sib ntxiv cov lus zoo sib xws qhia tias cov lus teb tag nrho ntawm lub cev tawm ntawm lub cev muaj zog tuaj yeem txiav txim siab los ntawm kev sib txuas ntawm nws cov ntsiab lus. Cov kab hauv qab tau txhais tau hais tias lub teeb pom kev yog tas li raws li kev siv hloov pauv - cov zis yog qhov sib xws rau cov tswv yim. Tsis tas li ntawd, nyob rau hauv cov leeb, tsis muaj zaus sib xyaw, yog li lub teeb hla dhau ntawm cov kab ke khaws cia txawm hais tias nws undergient amplification lossis theem hloov kho. Piv txwv ntawm kev sib cuam tshuam nrog kev sib cuam tshuam ntawm lub teeb nrog cov ntsiab muag kev tawm tsam xws li lo ntsiab muag, cov iav, cov phiaj duab, thiab cov khaub ncaws sib txawv, thiab cov khaub ncaws txawv.

Nonlinear optics (NLO)
NLO yog txawv los ntawm nws cov lus teb tsis yog qhov tshwj xeeb rau cov kev mob siab uas cov zis tau tawm tsam rau lub zog. Nyob rau hauv NLO, ntau lub photon cuam tshuam nrog cov khoom siv tib lub sijhawm, uas ua rau sib xyaw ntawm lub teeb thiab hloov pauv hauv kev ntsuas qhov ntsuas. Tsis zoo li hauv cov nqi, qhov twg lub teeb tus cwjpwm tseem muaj txawm hais tias kev siv, cov tsis muaj txiaj ntsig tsuas yog ua kom pom tseeb ntawm cov teeb meem huab. Ntawm qhov kev siv no, cov cai uas ib txwm tswj hwm lub teeb kev sib cuam tshuam, xws li lub npe loj, thiab txawm tias lub tshuab nqus tsev yuav coj tsis taus tus kheej. Qhov tsis muaj kev cuam tshuam hauv lub teeb thiab muaj teeb meem tso cai rau kev sib cuam tshuam ntawm cov sib txawv ntau zaus, ua rau tiam neeg, thiab suav ntau tiam. Tsis tas li ntawd, Nonlinear Optics suav nrog cov txheej txheem teeb pom kev zoo los ua cov txheej txheem tshiab zaus, raws li pom hauv cov khoom siv tshiab thiab cov oscillation. Lwm qhov tseem ceeb yog theem kev ua haujlwm ntawm tus kheej, uas nyob rau theem ntawm lub teeb nthwv tau hloov pauv los ntawm nws tus kheej qhov kev siv - cov txiaj ntsig uas ua lub luag haujlwm tseem ceeb hauv kev sib txuas lus.

Lub teeb-teeb tsa kev sib cuam tshuam hauv kab linear thiab nonlinear Optics
Hauv qab, thaum lub teeb sib cuam tshuam nrog cov khoom siv, cov lus teb ntawm cov khoom yog ncaj qha rau kev siv ntawm lub teeb. Hauv kev sib piv, NLO muaj cov ntaub ntawv uas teb tsis yog rau kev siv ntawm lub teeb, tab sis kuj tseem muaj ntau txoj hauv kev. Thaum cov khoom siv siab siab hits ib qho tsis muaj ntaub ntawv, nws tuaj yeem tsim cov xim tshiab lossis hloov lub teeb rau hauv txoj kev txawv txawv. Piv txwv li, lub teeb liab yuav hloov pauv rau lub teeb ntsuab vim tias cov khoom teb cuam tshuam ntau dua li qhov kev hloov pauv sib npaug xwb - nws yuav suav nrog kev sib tham sib npaug lossis lwm yam kev sib cuam tshuam ob npaug. Qhov kev coj ua no ua rau ib qho nyuaj ntawm cov kev tshwm sim kho qhov muag tsis pom hauv cov ntaub ntawv txheej txheem dog dig.

Cov ntawv thov ntawm linear thiab nonlinear kho qhov muag txheej txheem
Muab cov nqi dav dav dav dav siv cov cuab yeej siv kho kho kho tshiab, suav nrog cov iav ntsuas kho qhov muag, tsom iav, cov phiaj duab, thiab cov khaub ncaws txawv. Nws muab cov txheej txheem yooj yim thiab suav tau yooj yim dua rau kev nkag siab txog kev coj cwj pwm ntawm lub teeb nyob rau hauv cov tshuab kho tshiab feem ntau. Cov cuab yeej siv xws li theem hloov pauv thiab cov nqaj splitters feem ntau siv nyob rau hauv qab, thiab thaj teb tau hloov zuj zus mus rau qhov uas lo voj voog tau txais prominence. Cov kev ncig no yog tam sim no pom muaj cov cuab yeej muaj ntau yam, nrog cov ntawv thov hauv cov chaw xws li kev ntsuas ntsuas kho qhov muag thiab tawm ntawm cov duab ntsuas hluav taws xob. NLO tseem tshiab kuj tseem tshiab thiab tau hloov ntau thaj teb los ntawm nws cov kev siv ntau yam. Hauv kev sib tham ntawm kev sib tham, nws plays lub luag haujlwm tseem ceeb hauv cov khoom siv fiber ntau, cuam tshuam cov ntaub ntawv kis tau li laser fais fab nce. Kev ntsuas cov cuab yeej tau txais txiaj ntsig los ntawm NLO los ntawm cov qauv microscopy zoo xws li kev tawm tsam kev tawm tsam, uas muab kev daws teeb meem siab hauv zej zog. NLO kuj tseem txhim kho cov lasers los ntawm kev txhim kho kev txhim kho cov lasers tshiab thiab kho kho qhov muag pom zoo. Nws kuj tseem muaj kev txhim kho kho qhov muag ua rau cov tshuaj siv rau kev siv tshuaj txheem tshuaj los ntawm kev siv cov hau kev xws li ob-photon fluorescence. Hauv Biophotonics, NLO pab txhawb kev sib sib zog nqus ntawm cov ntaub so ntswg nrog qhov tsis tshua muaj kev puas tsuaj thiab muab sau npe tsis sib xws. Lub teb tau tshaj plaws Terahertz thev naus laus zis, ua rau nws muaj peev xwm tsim kom muaj kev ntxhov siab ntawm lub sijhawm Terahertz pulses. Hauv Quantum Optics, Nonlinear Teeb Meem Pab Txhawb Nqa Cov Khoom Sib Txuas Lus los ntawm cov zaus hloov dua siab thiab entangled photon sib npaug. Tsis tas li ntawd, NLO cov kev nrhav hauv brilleuin tawg tau pab nrog kev ua haujlwm microwave thiab teeb theem sib txuas. Zuag qhia tag nrho, nlo txuas ntxiv mus thawb cov ciaj ciam ntawm cov thev naus laus zis thiab tshawb fawb thoob plaws cov kev qhuab qhia.

Linear thiab nonlinear Optics thiab lawv cuam tshuam rau cov thev naus laus zis siab
Optics ua lub luag haujlwm tseem ceeb hauv kev thov txhua hnub thiab kev tshaj lij thev naus laus zis. Qog muab lub hauv paus rau ntau lub khoos phis tawm, thaum NLO Drives Innovation hauv cov chaw xws li kev sib tham, metercopy, thiab biophotonics. Tsis ntev los no kev hloov pauv hauv NLO, tshwj xeeb yog raws li lawv cuam tshuam rau ob-seem ntaub ntawv, tau txais ntau yam kev saib xyuas vim lawv cov kev lag luam muaj peev xwm thiab kev tshawb fawb. Cov kws tshawb fawb tseem tseem tshawb nrhiav cov khoom siv niaj hnub no los ntawm kev txheeb xyuas cov khoom siv los ntawm cov qauv ntawm kab thiab cov chaw tsis ua haujlwm. Raws li kev tshawb fawb txog kev tshawb fawb, kev sib xyaw ua ke ntawm LO thiab NLO yog qhov tseem ceeb rau kev thawb cov ciaj ciam ntawm kev siv thev naus laus zis thiab nthuav dav ntawm kev tshawb fawb txog kho qhov muag.