Àkópọ̀ àwọn opitiki onílà àti aláìlágbára

Àkópọ̀ àwọn opìtíkì onílà àti àwọn opìtíkì aláìlágbára

Ní ìbámu pẹ̀lú ìbáṣepọ̀ ìmọ́lẹ̀ pẹ̀lú ohun èlò, a lè pín àwọn optic sí àwọn optics linear (LO) àti àwọn optics nonlinear (NLO). Àwọn optics linear (LO) ni ìpìlẹ̀ àwọn optics classical, tí ó ń dojúkọ ìbáṣepọ̀ linear ti ìmọ́lẹ̀. Ní ìyàtọ̀ sí èyí, àwọn optics nonlinear (NLO) máa ń ṣẹlẹ̀ nígbà tí agbára ìmọ́lẹ̀ kò bá dọ́gba tààrà sí ìdáhùn optic ti ohun èlò náà, pàápàá jùlọ lábẹ́ àwọn ipò gíga bíi lésà.

Àwọn Ojú Ìlànà (LO)
Nínú LO, ìmọ́lẹ̀ máa ń bá ohun èlò lò ní ìwọ̀n agbára díẹ̀, èyí tó sábà máa ń jẹ́ kí ó ní fọ́tòn kan fún átọ̀mù tàbí mọ́líkúùlù kan. Ìbáṣepọ̀ yìí máa ń yọrí sí ìyípadà díẹ̀ nínú ipò átọ̀mù tàbí mọ́líkúùlù, tó sì máa ń wà ní ipò àdánidá rẹ̀, láìsí ìdààmú. Ìlànà ìpìlẹ̀ nínú LO ni pé dípọ́lì tí pápá iná mànàmáná fà jẹ́ ìwọ̀n taara sí agbára pápá. Nítorí náà, LO máa ń tẹ́ àwọn ìlànà ìṣàfihàn àti ìfàmọ́ra lọ́rùn. Ìlànà ìṣàfihàn sọ pé nígbà tí ètò kan bá wà lábẹ́ ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìgbì iná mànàmáná, ìdáhùn gbogbo dọ́gba pẹ̀lú àròpọ̀ ìdáhùn ẹnìkọ̀ọ̀kan sí ìgbì kọ̀ọ̀kan. Ìfàmọ́ra náà tún fihàn pé ìdáhùn gbogbogbò ti ètò ìṣàfihàn dídíjú ni a lè pinnu nípa pípọ̀ àwọn ìdáhùn àwọn èròjà rẹ̀ kọ̀ọ̀kan pọ̀. Ìlànà nínú LO túmọ̀ sí pé ìwà ìmọ́lẹ̀ dúró bí agbára náà ṣe ń yípadà - ìjáde náà jẹ́ ìwọ̀n sí ìtẹ̀síwájú. Ní àfikún, nínú LO, kò sí ìdàpọ̀ ìfàmọ́ra, nítorí náà ìmọ́lẹ̀ tí ó ń kọjá nínú irú ètò bẹ́ẹ̀ máa ń pa ìfàmọ́ra rẹ̀ mọ́ bí ó tilẹ̀ jẹ́ pé ó ń ṣe àtúnṣe tàbí àtúnṣe ìpele. Àwọn àpẹẹrẹ LO ní ìbáṣepọ̀ ìmọ́lẹ̀ pẹ̀lú àwọn èròjà ìpìlẹ̀ bíi lẹ́ńsì, dígí, àwọn àwo ìgbì, àti àwọn àwọ̀n ìfọ́mọ́ra.

Àwọn Optics tí kìí ṣe ti ìlà (NLO)
A ya NLO si ara wa nipa idahun ti ko ni ila si ina to lagbara, paapaa labẹ awọn ipo agbara giga nibiti abajade ko ni ibamu si agbara titẹ sii. Ninu NLO, ọpọlọpọ awọn photon n ba ohun elo naa ṣiṣẹ ni akoko kanna, eyiti o yorisi didapọ ina ati awọn iyipada ninu atọka refractive. Ko dabi LO, nibiti ihuwasi ina duro ni ibamu laibikita agbara, awọn ipa ti kii ṣe laini nikan ni a han ni awọn agbara ina to gaju. Ni agbara yii, awọn ofin ti o maa n ṣakoso awọn ibaraenisepo ina, gẹgẹbi ilana superposition, ko wulo mọ, ati paapaa vacuum funrararẹ le huwa ni laini. Ailinearity ninu ibaraenisepo laarin ina ati ohun elo gba laaye ibaraenisepo laarin awọn igbohunsafẹfẹ ina oriṣiriṣi, ti o yorisi awọn iṣẹlẹ bii iran harmonic, ati iran igbohunsafẹfẹ sum ati iyatọ. Ni afikun, awọn optics ti kii ṣe laini pẹlu awọn ilana parametric ninu eyiti a tun pin agbara ina lati ṣe awọn igbohunsafẹfẹ tuntun, gẹgẹ bi a ti rii ninu imudara parametric ati oscillation. Ẹya pataki miiran ni iyipada ara-ẹni, ninu eyiti a yipada ipele igbi ina nipasẹ agbara tirẹ - ipa kan ti o ṣe ipa pataki ninu ibaraẹnisọrọ opitika.

Àwọn ìbáṣepọ̀ ohun tí ó ní ìmọ́lẹ̀ nínú àwọn opìtíkì onílà àti aláìlágbára
Nínú LO, nígbà tí ìmọ́lẹ̀ bá ń bá ohun èlò kan lò, ìdáhùn ohun èlò náà jẹ́ ìwọ̀n tààrà sí agbára ìmọ́lẹ̀ náà. Ní ìyàtọ̀ sí èyí, NLO ní àwọn ohun èlò tí kì í ṣe pé wọ́n ń dáhùn sí agbára ìmọ́lẹ̀ nìkan, ṣùgbọ́n ní àwọn ọ̀nà tí ó díjú jù. Nígbà tí ìmọ́lẹ̀ líle bá kọlu ohun èlò tí kì í ṣe lílágbára, ó lè mú àwọn àwọ̀ tuntun jáde tàbí kí ó yí ìmọ́lẹ̀ padà ní àwọn ọ̀nà tí kò wọ́pọ̀. Fún àpẹẹrẹ, a lè yí ìmọ́lẹ̀ pupa padà sí ìmọ́lẹ̀ aláwọ̀ ewé nítorí pé ìdáhùn ohun èlò náà ju ìyípadà tí ó yẹ lọ - ó lè ní ìlọ́po méjì ìpele tàbí àwọn ìbáṣepọ̀ díjú mìíràn. Ìwà yìí ń yọrí sí àkójọpọ̀ àwọn ipa ojú tí a kò rí nínú àwọn ohun èlò lílágbára lásán.

Àwọn lílo àwọn ọ̀nà ìmọ́-ẹ̀rọ opitika tí kò ní ìlà àti tí kò ní ìlà
LO bo ọpọlọpọ awọn imọ-ẹrọ opitika ti a lo jakejado, pẹlu awọn lẹnsi, awọn digi, awọn awo igbi, ati awọn gratings diffraction. O pese eto ti o rọrun ati ti a le ṣe iṣiro fun oye ihuwasi ina ninu ọpọlọpọ awọn eto opitika. Awọn ẹrọ bii awọn iyipo ipele ati awọn pipin beam ni a maa n lo ni LO, aaye naa si ti yipada si aaye ti awọn iyika LO ti gba olokiki. Awọn iyika wọnyi ni a rii bayi gẹgẹbi awọn irinṣẹ iṣẹ-pupọ, pẹlu awọn ohun elo ni awọn agbegbe bii microwave ati processing ifihan agbara opitika quantum ati awọn architectures kọmputa bioheuristic ti n jade. NLO jẹ tuntun diẹ ati pe o ti yi awọn aaye oriṣiriṣi pada nipasẹ awọn ohun elo oriṣiriṣi rẹ. Ni aaye ibaraẹnisọrọ, o ṣe ipa pataki ninu awọn eto opitika okun, ni ipa lori awọn opin gbigbe data bi agbara lesa ṣe n pọ si. Awọn irinṣẹ itupalẹ ni anfani lati NLO nipasẹ awọn imuposi maikirosikopu ilọsiwaju bii maikirosikopu confocal, eyiti o pese aworan ti o ga-didara, ti agbegbe. NLO tun mu awọn lesa dara si nipa ṣiṣe idagbasoke awọn lesa tuntun ati iyipada awọn ohun-ini opitika. O tun ti mu awọn imuposi aworan opitika dara si fun lilo oogun nipa lilo awọn ọna bii iran-ibaramu keji ati fluorescence meji-photon. Nínú biophotonics, NLO ń mú kí àwòrán jíjinlẹ̀ ti àsopọ pẹ̀lú ìbàjẹ́ díẹ̀, ó sì ń pèsè àmì ìyàtọ̀ biochemical tí kò ní àmì. Iṣẹ́ náà ní ìmọ̀-ẹ̀rọ terahertz tí ó ti ní ìlọsíwájú, èyí tí ó mú kí ó ṣeé ṣe láti ṣe àwọn ìlù terahertz onípele kan tí ó le koko. Nínú àwọn optics quantum, àwọn ipa tí kì í ṣe ìlà ń mú kí ìbánisọ̀rọ̀ kuantum rọrùn nípasẹ̀ ìpèsè àwọn olùyípadà ìpele àti àwọn ohun tí ó jọra photon. Ní àfikún, àwọn ìṣẹ̀dá tuntun ti NLO nínú ìtúpalẹ̀ Brillouin ran lọ́wọ́ pẹ̀lú ṣíṣe máíkrówéfù àti ìsopọ̀mọ́ra ìpele ìmọ́lẹ̀. Ní gbogbogbòò, NLO ń tẹ̀síwájú láti ti ààlà ìmọ̀-ẹ̀rọ àti ìwádìí káàkiri onírúurú ẹ̀ka.

Àwọn opitiki onílà àti aláìlágbára àti àwọn ìtumọ̀ wọn fún àwọn ìmọ̀ ẹ̀rọ tó ti ní ìlọsíwájú
Optics kó ipa pàtàkì nínú àwọn ohun èlò ojoojúmọ́ àti àwọn ìmọ̀ ẹ̀rọ tó ti ní ìlọsíwájú. LO ni ìpìlẹ̀ fún ọ̀pọ̀lọpọ̀ ètò opitika tó wọ́pọ̀, nígbà tí NLO ń darí ìṣẹ̀dá tuntun ní àwọn agbègbè bíi ìbánisọ̀rọ̀, microscopy, ìmọ̀ ẹ̀rọ lesa, àti biophotonics. Àwọn ìlọsíwájú tuntun nínú NLO, pàápàá jùlọ bí wọ́n ṣe ní í ṣe pẹ̀lú àwọn ohun èlò onípele méjì, ti gba àfiyèsí púpọ̀ nítorí àwọn ohun èlò ilé-iṣẹ́ àti ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì tó ṣeé ṣe. Àwọn onímọ̀ sáyẹ́ǹsì tún ń ṣe àwárí àwọn ohun èlò òde òní bíi quantum dots nípa ṣíṣe àgbéyẹ̀wò àwọn ohun ìní linear àti nonlinear. Bí ìwádìí ṣe ń tẹ̀síwájú, òye àpapọ̀ nípa LO àti NLO ṣe pàtàkì láti ti ààlà ìmọ̀ ẹ̀rọ àti láti fẹ̀ síi àwọn àǹfààní ìmọ̀ ẹ̀rọ.