2335501486

6 Procesy parametryczne

jest na tyle duże, że ujawnia anharmoniczność potencjału wiążącego elektrony. Wpływ wspomnianej anharmoniczności na zachowanie ośrodka stanowi sedno optyki nieliniowej.

Już rok po odkryciu lasera udało się zaobserwować przejaw nieliniowego oddziaływania światła z materią w procesie generacji drugiej harmonicznej SHG (ang. Second Harmonie Generation) [2]. W eksperymencie tym źródłem światła był laser o długości fali 694 nm, którego wiązka zogniskowana została w krysztale kwarcu. W wyniku oddziaływania silnego światła z ośrodkiem wychylenie chmury elektronowej było wystarczające duże, aby ujawnić anharmoniczność potencjału wiążącego elektrony w krysztale. Wzbudzone drgania elektronów rozłożyć można na dwie składowe: drgania podstawowe (o częstości światła pobudzającego) oraz na niewielki przyczynek od drgań z częstością dwukrotnie wyższą - stąd nazwa druga harmoniczna. Na wstawionej do spektrometru kliszy fotograficznej udało się zarejestrować bardzo słabą plamkę, odpowiadającą wygenerowanemu promieniowaniu o długości fali dwukrotnie mniejszej, tj. 347 nm. Ze względu na bardzo niewielkie zaczernienie kliszy na tej długości fali edytor w wydawnictwie uznał ją za przypadkowe zabrudzenie, a następnie usunął. Zatem praca donosząca o pierwszym nieliniowym oddziaływaniu światła z materią, pozbawiona została najważniejszego dowodu - zarejestrowanego natężenia drugiej harmonicznej -patrz Rysunek 1.1.

Yoiume 7. NiM>» 4    PHYSICAL REYIEW LETTERS    August 15, 1961

FIG. 1. A direct reproduction of the flrst piąte In which there was an indlcatlon of second harmonie. The wavelength scalę is tn unlts of 100 A. The arrow at 3472 A indlcates the smali but densc image produced by the second harmonie. The Image of the primary beam at 6943 A is very largo due to halation.

Jt.......X.....X.....£.....a..............i .................................

Rysunek 1.1: Reprodukcja z pracy Frankena (1961) [2], przedstawiająca doświadczalną generację drugiej harmonicznej. Duża czarna plama - ślad wiązki fundamentalnej (694 nm), strzałka nad długością fali 347 nm wskazuje miejsce, gdzie powinna znajdować się plamka zarejestrowanej drugiej harmonicznej - nieopatrznie usunięta przez edytora.

Choć nie do końca skutecznie udokumentowane, doświadczenie to stworzyło zupełnie nową dziedzinę: optykę nieliniową. Pomimo upływu 50 lat od tego wydarzenia, optyka nieliniowa ciągle stanowi jedną z głównych gałęzi optyki, tworząc jednocześnie fundament niniejszej rozprawy doktorskiej.