Optikai fáziskonjugálás

A1.04.D15

(Forrás: R. Boyd, Nonlinear Optics, 3d Edition)

 

Fáziskonjugálás során a generált hullámfront tökéletes mása a bejövő hullám frontjának, de azzal ellenkező irányban terjed. Ez az oka, hogy a fáziskonjugálást néha időinvertált hullámfront-generálásnak is nevezik (ld. (b) ábra). ES a bejövő hullám, EC a PCM-ről visszavert hullám, r az amplitúdóvisszaverési együttható.

Fáziskonjugálás főbb tulajdonságai:

(1) Jobbra (balra) cirkulárisan poláros fény megőrzi polaritását a PCM-ről visszaverődve, míg hagyományos tükör esetén visszaverődéskor a jobbra polárosból balra poláros lesz és fordítva.
(2) AS(r) helyett AS*(r),  melynek oka, hogy a hullámfront megfordul, a (b) ábrán illusztrált módon.
(3) ks helyett -ks jelenik meg, hiszen a hullám a visszaverődés után az eredetivel ellenkező irányban halad. Sugároptikai szempontból ez azt mutatja, hogy a bejövő nyaláb minden sugara pontosan önmagába verődik vissza.

A1.04.D16

Tekintsük a degenerált négyhullám-keverés folyamatát, mely annyit jelent, hogy a négy kölcsönható hullám frekvenciája azonos. A kölcsönhatás során egy veszteségmentes, harmadrendű nemlineáris szuszceptibilitással (χ(3))  bíró közeget két, intenzív, egymással ellentétes irányokban haladó pumpanyalábbal (E1 és E2), ill. az E3 jellel világítunk meg. A pumpáló hullámokat síkhullámnak vesszük. A jelhullám frontja önkényes. A fenti hullámok közti nemlineáris csatolás következtében létrejön egy negyedik, E4 hullám, mely E3 fáziskonjugáltja.

Az Ai(r) amplitúdók lassan változó mennyiségek.

A1.04.D17

Fáziskonjugálással lehetséges az aberrációk korrigálása, oly módon, hogy a nyaláb kétszer halad át (oda, vissza) az aberrációt okozó anyagon, a két áthaladás között pedig egy PCM-en verődik vissza.