SU1267232A1

SU1267232A1 - Способ определени знака нерезонансной нелинейной кубической восприимчивости вещества

Info

Publication number: SU1267232A1
Application number: SU853915403A
Authority: SU
Inventors: Людмила Васильевна Дудниченко; Николай Евдокимович Корниенко; Виктор Иванович Малый; Григорий Васильевич Понежа
Original assignee: Киевский Ордена Ленина И Ордена Октябрьской Революции Государственный Университет Им.Т.Г.Шевченко
Priority date: 1985-05-14
Filing date: 1985-05-14
Publication date: 1986-10-30

Abstract

Изобретение относитс к области спектроскопии комбинационного рассе ни и может быть использовано дл определени знака нерезонансной нелинейной кубической восприимчивости . Целью изобретени вл етс повышение чувствительности. Вещество облучают одним пучком лазерного излучени с интенсивностью, превышающей 5-10 МВт/см и фиксированной длиной волны , . В результате процесса вынужденного комбиниI рованного рассе ни возникает излучение стоксового с длиной волны Лс (Л и антистоксового с длиной полны рассе ни . Измер ют -Л и ,дл измерени выбирают первую стоксовую и первую антистоксовую компоненты спектра вынужденного комбинированного рассе ни . Направление смещени длины волны ос относительно волны Je св зано со знаком X . Знак ю определ ют по формуле signl sign

Description

Изобретение относится к спектроскопии комбинационного рассеяния (спектроскопии Рамана) и может быть использовано для определения знака нерезонансной нелинейной кубической восприимчивости Х^(У). Значение этого параметра расширяет возможности спектроскопии рассеяния света в излучении молекулярной или кристаллической структуры веществ.

Цель «изобретения - упрощение и ускорение определения знака нерезонансной нелинейной кубической восприимчивости.

Предлагаемый 'способ определения знака нерезонансной нелинейной кубической восприимчивости заключа. ется в следующем.

Вещество облучают одним пучком лазерного излучения с интенсивностью, превышающей 5-10 МВт/см , и фиксированной длиной волны . Такое мощное излучение возбуждает в веществе процесс вынужденного комбинированного рассеяния (ВКР) при реальных длинах вещества (1-50'см). При меньших интенсивностях лазерного излучения ВКР в веществе не наблюдается. В результате процесса ВКР в веществе возникает излучение стоксового и антистоксового рассеяния. Стоксовое излучение на длине волны Л_с распространяется в направлении распространения пучка лазерного излучения. Излучение антистоксового рассеяния с длиной волны А_ас распространяется в телесном угле, причем осевая компонента этого излучения также совпадает с направлением пучка лазерного излучения. После прохождения через вещество в спектр разлагают излучение, выходящее из вещества в направлении распространения пучка лазерного излучения. Далее измеряют длины волн Ас и Аа_с , причем для измерений выбирают первую стоксову и первую антистоксову компоненты спектра ВКР. Спектральное положение излучения когерентного антистоксового рассеяния ( А^) относительно спектрального положения излучения стоксового рассеяния (А_с) изменяется в зависимости от знака нерезонансной нелинейной кубической восприимчивости вещества У/’Ц а направление смещения длины волны А_асотносительно длины волны связано со знаком Х⁽⁵\ Знак нерезонансной нелинейной кубической восприимчивости определяют по форму-’ ле sign X^<J=sing( 1— ) _#

При исследованиях спёктровВКР различных веществ, зарегистрированных в направлении распространения возбуждающего ВКР лазерного излучения, было обнаружено смещение линии когерентного антистоксового рассеяния относительно линии стоксового рассеяния, Для различных веществ направление смещения A_Qt относительно различно и определяется знаком V4 Таким образом, зная положение и в спектре ВКР можно определить знак нерезонансной кубической восприимчивости вещества . Такой способ упрощает и ускоряет процесс определения знака К⁰⁵за счет того, что для облучения вещества используется один пучок лазерного излучения с фиксированной длиной волны, измеряют длины волн излучения, распространяющегося в направлении пучка лазерного излучения, возбуждающего процесс ВКР, что исключает необходимость цредварительных расчетов или экспериментов; для определения углов фазового синхронизма, и измерение длин волн -^с и Л_ас производится при однократном облучении вещества.

Claims

Изобретение относитс к спектроскопии комбинационного рассе ни (спектроскопии Рамана) и может быть использовано дл определени знака нерезонансной нелинейной кубической восприимчивости Х. Значение этого параметра расшир ет возможнос ти спектроскопии рассе ни света в излучении молекул рной или кристаллической структуры веществ. Цель изобретени - упрощение и ускорение определени знака нерезонансной нелинейной кубической восприимчивости . Предлагаемый способ определени знака нерезонансной нелинейной кубической восприимчивости заключа етс I следующем. Вещество облучают одним пучком лазерного излучени с интенсивностью , превыщагощей 5-10 МВт/см , и фиксированной длиной волны Такое мощное излучение возбуждает в веществе процесс вынужденного комби нированного рассе ни (ВКР) при реальных длинах вещества (1-50см). При меньших интенсивност х лазерного излучени ВКР в веществе не наблюдаетс . В результате процесса ВКР в веществе возникает излучение сток сового и антистоксового рассе ни . Стоксовое излучение на длине волны распростран етс в направлении распространени пучка лазерного излучени . Излучение антистоксового рассе ни с длиной полны ас распростран етс в телесном угле, причем осева компонента этого излучени также совпадает с направлением пучк лазерного излучени . После прохождени через вещество в спектр разла гают излучение, выход щее из вещест ва в направлении распространени пу ка лазерного излучени . Далее измер ют длины волн Ас и Лас , причем дл измерений выбирают первую стокс ву и первую антистоксову компоненты спектра ВКР. Спектральное положе ние излучени когерентного антисток сового рассе ни ( icu:) относительно спектрального положени излучени стоксового рассе ни (.Л с) измен етс в зависимости от знака нерезонансной нелинейной кубической восприимчивос ти вещества ,а направление смещени длины волны о.с относительно длины волны св зано со знаком . Знак нерезонансной нелинейной кубической восприимчивости определ ют по формуле . . signX Wing( - - - - 1- ). При исследовани х спёктров КР различных веществ, зарегистрированных в направлении распространен.ш возбуждающего ВКР лазерного излучени , было обнаружено смещение линии когеентного антистоксового рассе ни относительно линии стоксового рассе ни . Дл различных веществ направение смещени относительно различно и определ етс знаком Таким образом, зна положение j и йс в спектре ВКР можно определить знак нерезонансной кубической восприимчивости вещества . Такой способ упрощает и ускор ет процесс опредеени знака Х за счет того, что дл облучени вещества используетс один пучок лазерного излучени с фиксированной длиной волныJ измер ют длины волн излучени , распростран ющегос в направлении пучка лазерного излучени , возбуладающего процесс ВКР, что исключает необходимость предварительных расчетов или экспериментов: дл определени углов фазового синхронизма , и измерение длин волн Jic и Лас производитс при однократном облучении вещества. Формула изобретени . Способ определени знака нерезонансной нелинейной кубической восприимчивости вещества, включающий облучение вещества пучком лазерного излучени с фиксированной длиной волны },, разложение в спектр излучени , выход щего из вещества, и измерение длины волны излучени стоксового рассе ни , отличающийс тем, что, с целью упрощени и ускорени способа, вещество облучают пучком лазерного излучени с интенсивностью, превьппающей 5-10 МВт/см, при этом в спектр разлагают только излучение, выход щее из вещества в направлении распространени пучка лазерного излучени , измер ют длину волны излучени антистоксового рассе ни ас, и по спектральному смещению г оложени излуче- , ни антистоксового рассе ни относительно излучени стоксового рассе ни определ ют знак нерезонансной нелинейной кубической восприимчи- , tl( ,l . ВОСТИ из формулы 9 i i . / t- I vW/ 1 signX -sign( -Iтт-), J4t