Nazariy ma’lumotlar

Nazariy ma’lumotlar
Inversiya markaziga ega bo’lgan kristallarda doimiy tashqi elektr maydonini qoyganda 2-garmonikani induksiyalash mumkin bo’lsada, elektr dipol yaqinlashuvida 2-garmonika generatsitasi taqiqlangan. Boshqa tomondan qaraganda, 3-garmonika generatsiyasi jarayonini har qanday holatda ham amalga oshirish mumkin.
Damlashning berilgan maydon yaqinlashuvida 3-garmonika generatsiyasi nazariyasi 2-garmonika generatsiyasi nazariyasidan farq qilmaydi, faqatgina P2(2ω) kvadratik qutblanish o’rniga formulada kubik qutblanish

ishtirok etadi. χ₍₃₎ ning qiymati χ₍₂₎ ga nisbatan kichkina bo’lganligi sababli kristallardagi lazer nurlanishi intensivligi ko’pincha optikaviy zararlanish boshlanishi sababli cheklanadi, bunday 3-tartibli nochiziqli optikaviy jarayonda aylantirish samaradorligi kichkina bo’ladi.
Bundan tashqari, bunda fazaviy sinxronizm shartining bajarilishi qiyinroq bo’ladi. Shu sababli amalda 3-garmonika generatsiyasining to’g’ridan-to’g’ri jarayoni kam qo’llaniladi.
Kubik nochiziqlilikka ega bo’lgan kristalda 3-garmonikaning to’g’ridan-to’g’ri generatsiyasi dastlab 1963-yilda amerikalik Terxyun va uning hamkasblari tomonidan amalga oshirilgan. Hozirgi kunga kelib asosiy chastota energiyasining 3-garmonikaga to’g’ridan-to’g’ri aylantirish koeffisiyentining maksimal qiymati taxminan 10^-6 ni tashkil qiladi.
Bu qiymat fazaviy tezliklar mutanosibligi yo’nalishida aslliligi modulyatsiyalangan lazerning fokuslangan nurida olingan. Aytib o’tish joizki, fokusdagi maydon intensivligi shu darajada kattaki, u har qanday kristalni parchalab yuborishi mumkin. Shu sababli ham 3-garmonikani kuzatishda lazer nurlanishi intensivligi kritik qiymatdan bir oz kichikroq qiymatgacha kamaytiriladi.
Kristalning lazer nurida buzilishi energiyaning kirishmalar tomonidan yutilishi, ko’p fotonli yutilish yoki majburiy kombinatsion sochilish yoki Mandelshtamm-Brillyuenn majburiy sochilishi bilan bog’liq bo’lgan muhit tebranishlarining uyg’otilishi sababli ro’y berishi mumkin. Bunda unchalik katta bo’lmagan hajmda issiqlikning bir lahzada ajralib chiqishi zarbli to’lqinning shakllanishiga olib keladi.
Shunday bo’lsa-da, samarali 3-garmonika generatorini ketma-ket joylashgan 2 ta nochiziqli kristallardan foydalanib qurish mumkin. Bunda 1-kristal 2-garmonikani generatsiya qiladi. O’tgan asosiy nurlanish va 2-garmonikaning nurlanishi keyinchalik 2-kristalda o’zaro ta’sirlashadi va chiqishida yig’indi chastota generatsiyasi tufayli olinadigan 3-garmonikani beradi. Bu har ikkala jarayon uchun ham 1- yoki 2-turdagi sinxronizmdan foydalanib fazaviy sinxronizm shartini bajarish mumkin.
Asosiy nurlanishning yetarlicha katta intensivligida 3-garmonikaning umumiy chiqishi yuda ham yuqori bo’lishi mumkin. Bunday qurilmalarning ishlab chiqarish korxonalaridagi namunalarida 3-garmonikaga aylantirish koeffisiyenti 20 % gacha yetishi mumkin. Biroq, boshqariluvchi termoyadroviy sintez uchun mo’ljallangan quvvatli lazer tizimlarida, nozik shakllantiilgan dastali tizimlarda FIK 70 % gacha yetadi.
Prinsip jihatdan bunday 2 bosqichli 3-garmonika gneratsiyasini 1 ta kristalda ham amalga oshirish mumkin. Biroq, maxsus hollarni hisobga olmaganda, ham 2-garmonika generatsiyasi, ham yig’indi chastota generatsiyasi uchun bir vaqtda sinxronizmni olish mumkin emas. Shu sababli ham umumiy aylantirish samaradorligi bunda unchalik ham katta bo’lmaydi.