Генерация Суммарной Частоты От Тонкого Сферического Слоя. II. Анализ Решения

Abstract

Поступила в редакцию 23.02.2018 г. Проанализировано влияние угла между волновыми векторами падающих волн (угла раскрытия) и типа анизотропии нелинейного слоя на форму диаграммы направленности гармоники суммарной частоты, генерируемой двумя плоскими электромагнитными эллиптически поляризованными волнами от тонкого сфе-рического оптически нелинейного слоя, нанесенного на поверхность диэлектрической сферической частицы, помещенной в диэлектрик. Анализ показал, что для малого радиуса тонкого сферического нелинейного слоя лишь при некоторых типах анизотропии вид диаграммы направленности существенно меняется с увеличением угла раскрытия: главные лепестки смещаются к направлению, обратному сумме волновых векторов падающих волн. Для трех типов анизотропии диаграммы направленности имеют близкую форму. Также установлено, что для одного из типов анизотропии форма диаграммы направленности не меняется при изменении угла раскрытия. Выявлены математические свойства функций, описывающих пространственное распределение генерируемой гармоники. В частности, обнаружено, что при падении линейно поляризованных волн на тонкий нелинейный сферический слой, обладающий исключительно киральными или исключительно некиральными нелинейными свойствами, генерируется линейно поляризованное излучение гармоники суммарной частоты. ВведениеГенерация суммарной частоты, как и генерация вто-рой гармоники, активно используется при исследовании поверхностей и тонких слоев. Это объясняется тем, что, согласно дипольной модели, нелинейный сигнал генерируется преимущественно от объектов, не обла-дающих свойством центросимметричности [1], а значит, генерация в объеме отсутствует.Как правило, исследование поверхностей происходит с помощью экспериментального определения простран-ственного распределения генерируемого излучения. Со-поставляя полученное пространственное распределение с предсказанным теоретической моделью, можно оце-нить значения коэффициентов анизотропии для иссле-дуемой поверхности. Поскольку зачастую нелинейные свойства частицы обусловлены свойствами адсорбиро-ванного на ее поверхности красителя [2][3][4][5][6][7], то зна-ние коэффициентов анизотропии позволяет определить поверхностную плотность адсорбированного вещества, свободную энергию [8], ориентацию молекул красителя на поверхности [9] и другие свойства.

Генерация Второй Гармоники-Суммарной Частоты В Тонком Сферическом Слое: III. Свойства Решения

“…Они характеризуют соотношения между компонентами вектора электрической напряжённости генерируемого излучения, а также симметрии его пространственного распределения. Аналогичные свойства ранее были обнаружены для нелинейной генерации в тонком слое на поверхности сферических [1,2] и цилиндрических частиц [3][4][5].…”

Генерация Второй Гармоники От Тонкого Цилиндрического Слоя. II. Анализ Решения

“…Эти общие свойства работают и для генерации второй гармоники от тонкого слоя на поверхности сферической частицы [5], а также рассмотрении генерации суммарной частоты от тонкого слоя на поверхности цилиндрической [6] или сферической частицы [7,8].…”

Генерация Второй Гармоники От Тонкого Цилиндрического Слоя. III. Условия Отсутствия Генерации

“…Среди них выделяется свойство, согласно которому при падении линейно поляризованной электромагнитной волны на цилиндрический (а также сферический) нелинейный слой, обладающий исключительно киральными или исключительно некиральными свойствами, генерируется только линейно поляризованное излучение удвоенной частоты. Это же свойство проявляется при генерации суммарной частоты двумя линейно поляризованными волнами от нелинейного слоя (исключительно кирального или некирального) на поверхности цилиндрической [6] (равно как и сферической [8]) частицы.…”