2-мавзу: Спонтан мажбурий ва индуцирланган нурланиш. Лазерлар

3. Ночизиқли қутбланиш

Ёруғлик майдони кучланганлиги билан ночизиқли боғланган муҳит қутбланганлигининг қисми ночизиқли қутбланиш дейилади. Муҳит қутбланишида чизиқли ва ночизиқли компонентларни ажратиб қуйидагини ёзиш мумкин:

(19.4)
(19.4) ни (19.1) ва (19.2) ларга қўйиб, тўлқин тенгламалар қуйидаги шаклда:
, (19.5)
ночизиқли анизотроп муҳит учун ва
(19.6)
ночизиқли изотроп муҳит учун оламиз. (19.3) ‑ (19.6) лардан кўринадики, муҳитнинг ночизиқли қутбланиши майдоннинг янги спектрал компонентларининг манбаси ҳисобланади (оптик гармоника, комбинацион сочилиш ва шунга ўхшашлар).

4. Ночизиқли кирувчанлик

Чизиқли оптик кирувчанлик қуйидагича аниқланади:

. (19.7)
Муҳитнинг ночизиқли оптик кирувчанлигини киритамиз:

ва шунга ўхшаш. Ўлчов бирликлари эса ўзгармайди.
Одатда паст ночизиқли изотроп муҳитларда кубик ночизиқлилик нолдан фарқ қилади: Ноинерцион жавобли яқинлаштиришда бундай муҳитнинг моддий тенгламаси қуйидагича бўлади:
. (19.9)
Шу яқинлаштиришда муҳитнинг синдириш кўрсаткичи формулалари орқали аниқланади, бу ердан
. (19.10)
(19.9) ни (19.10) га қўйиб ва ночизиқли қўшилувчининг нисбатан кичиклигини ҳисобга олиб, қуйидагини оламиз:
, (19.11)
бу ерда
. (19.12)
Электр майдон кучланганлигининг квадратини ёруғлик майдони интенсивлиги орқали ифодалаймиз: формуладан фойдаланиб, қуйидагини оламиз:
, (19.13)
бу ерда
(19.14)
‑ муҳитнинг чизиқли синдириш кўрсаткичи, ‑ ёруғлик тезлиги.
(19.13) формула ‑ кубик ночизиқли муҳитларда синдириш кўрсаткичининг ёруғлик интенсивлиги билан қандай боғланганлигини кўрсатади. Бу эффект ёруғлик тўлқинларининг ўзаро таъсирлашишига, жумладан, ёруғлик дастасининг ўзифокусланиши, импульснинг фазавий ўзимодуляцияланиши, ночизиқли муҳит билвн тўлдирилган резонаторнинг бистабиллашиши каби эффектларга олиб келади. (19.13) типидаги ночизиқлиликка олиб келувчи конкрет механизм кучли қутбланган ёруғлик тўлқини майдонида суюқликнинг анизотроп молекулаларининг айланиши билан боғланган бўлиши мумкин. Бундай механизм доимий электр майдони томонидан вужудга келтирилган ёруғликнинг иккиланиб синиши асосида ётганлиги сабаб («Керр эффекти»), синдириш кўрсаткичининг ёруғлик интенсивлигига боғлиқлиги Керрнинг юқори частотали эффекти дейилади, (19.13) кўринишдаги ночизиқлилик эса ‑ Керр типидаги ночизиқлилик дейилади.