[{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BlogPosting","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki25\/2021\/07\/18\/kreuzpolarisierte-wellenerzeugung-wikipedia\/#BlogPosting","mainEntityOfPage":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki25\/2021\/07\/18\/kreuzpolarisierte-wellenerzeugung-wikipedia\/","headline":"Kreuzpolarisierte Wellenerzeugung \u2013 Wikipedia","name":"Kreuzpolarisierte Wellenerzeugung \u2013 Wikipedia","description":"before-content-x4 Kreuzpolarisierte Welle (XPW) ist ein nichtlinearer optischer Prozess, der in die Gruppe der frequenzentarteten (Vierwellen-Mischung) Prozesse eingeordnet werden kann.","datePublished":"2021-07-18","dateModified":"2021-07-18","author":{"@type":"Person","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki25\/author\/lordneo\/#Person","name":"lordneo","url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki25\/author\/lordneo\/","image":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/44a4cee54c4c053e967fe3e7d054edd4?s=96&d=mm&r=g","url":"https:\/\/secure.gravatar.com\/avatar\/44a4cee54c4c053e967fe3e7d054edd4?s=96&d=mm&r=g","height":96,"width":96}},"publisher":{"@type":"Organization","name":"Enzyklop\u00e4die","logo":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki4\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/download.jpg","url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki4\/wp-content\/uploads\/2023\/08\/download.jpg","width":600,"height":60}},"image":{"@type":"ImageObject","@id":"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/thumb\/c\/c3\/Fig1wikiXPW.png\/300px-Fig1wikiXPW.png","url":"https:\/\/upload.wikimedia.org\/wikipedia\/commons\/thumb\/c\/c3\/Fig1wikiXPW.png\/300px-Fig1wikiXPW.png","height":"118","width":"300"},"url":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki25\/2021\/07\/18\/kreuzpolarisierte-wellenerzeugung-wikipedia\/","wordCount":4921,"articleBody":"     (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});before-content-x4  Kreuzpolarisierte Welle (XPW) ist ein nichtlinearer optischer Prozess, der in die Gruppe der frequenzentarteten (Vierwellen-Mischung) Prozesse eingeordnet werden kann.  Sie kann nur in Medien mit Anisotropie von Nichtlinearit\u00e4t dritter Ordnung stattfinden.  Als Ergebnis einer solchen nichtlinearen optischen Wechselwirkung am Ausgang des nichtlinearen Kristalls wird eine neue linear polarisierte Welle mit derselben Frequenz erzeugt, jedoch mit einer Polarisation, die senkrecht zur Polarisation der Eingangswelle ausgerichtet ist       (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});after-content-x4\u03c9(\u22a5) = \u03c9(\u2016) + \u03c9(\u2016) \u2212 \u03c9(\u2016){displaystyle omega ^{(perp)}~=~omega ^{(|)}~+~omega ^{(|)}~-~omega ^{(|)}}.Ein vereinfachtes optisches Schema f\u00fcr die XPW-Erzeugung ist in Abb. 1 gezeigt. Es besteht aus einer nichtlinearen Kristallplatte (dicke 1-2 mm), die zwischen zwei gekreuzten Polarisatoren eingebettet ist.  Die Intensit\u00e4t der erzeugten XPW hat eine kubische Abh\u00e4ngigkeit in Bezug auf die Intensit\u00e4t der Eingangswelle.  Tats\u00e4chlich ist dies der Hauptgrund, warum dieser Effekt so erfolgreich ist, um den Kontrast der zeitlichen und r\u00e4umlichen Profile von Femtosekundenpulsen zu verbessern.  Da kubische Kristalle als nichtlineare Medien verwendet werden, sind sie in Bezug auf lineare Eigenschaften isotrop (es gibt keine Doppelbrechung) und deshalb sind die Phasen- und Gruppengeschwindigkeiten der beiden Wellen XPW und der Grundwelle (FW) gleich:VXPW=VFW und Vgr,XPW=Vgr,FW.  Die Folge davon ist eine ideale Phasen- und Gruppengeschwindigkeitsanpassung f\u00fcr die beiden Wellen, die sich entlang des Kristalls ausbreiten.  Diese Eigenschaft erm\u00f6glicht eine sehr gute Effizienz des XPW-Erzeugungsprozesses mit minimalen Verzerrungen der Pulsform und des Spektrums.       (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});after-content-x4Beschreibung des Prozesses[edit]Betrachten Sie den Fall der Wechselwirkung zweier senkrecht polarisierter Wellen in nichtlinearen Medien mit kubischer Nichtlinearit\u00e4t [1].  Die Gleichungen, die die Eigenphasenmodulation der Grundwelle beschreiben EIN und die Erzeugung einer neuen Welle senkrecht polarisierter Welle B unter der Bedingung, dass |B|  \u2016|EIN|2EIN{displaystyle {frac {dA}{dz}}=-igamma_{|}|A|^{2}A},       (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});after-content-x4dBdz=\u2212ich\u03b3\u22a5|EIN|2EIN{displaystyle {frac {dB}{dz}}=-igamma_{perp}|A|^{2}A},wo \u03b3\u2016{displaystyle gamma_{|}}  und  \u03b3\u22a5{displaystyle gamma_{perp}}    sind Koeffizienten, die von (i) der Orientierung der Probe in Bezug auf die Kristallachsen abh\u00e4ngen (siehe [3] f\u00fcr die Ausdr\u00fccke f\u00fcr zwei g\u00e4ngige Ausrichtungen: Z-Schnitt und f\u00fcr holographischen Schnitt);  (ii) die Komponente  \u03c7xxxx(3){displaystyle chi_{xxxx}^{(3)}}  und (iii) Anisotropie von \u03c7(3){displaystyle chi_{}^{(3)}}  Tensor.Die L\u00f6sung dieses vereinfachten Systems mit Anfangsbedingungen \u0410(0)=\u04100 und B (0) = 0 ist:EIN=EIN0e\u2212ich\u03b3|||EIN|2L{displaystyle A=A_{0}e^{-igamma_{||}|A|^{2}L}},B=EIN0\u03b3\u22a5\u03b3||(e\u2212ich\u03b3|||EIN|2L\u22121){displaystyle B=A_{0}{frac {gamma_{perp}}{gamma_{||}}}(e^{-igamma_{||}|A|^{2 }L}-1)},wobei L die L\u00e4nge des nichtlinearen Mediums ist.  Bei CW-Pumpe ist der Wirkungsgrad \u03b7{displaystyle eta}, das ist definiert als Verh\u00e4ltnis der XPW-Intensit\u00e4t Iaus am Ausgang des nichtlinearen Mediums auf die Intensit\u00e4t der Eingangswelle Iim kann durch S\u00fcnde beschrieben werden2 Funktion der Eingangsintensit\u00e4t \u00d7 L\u00e4ngenprodukt:(1)              \u03b7=|B(L)|2|EIN0|2=ich\u00d6dutichichnein=4(\u03b3\u22a5\u03b3||)2S\u00fcnde2\u2061(\u03b3|||EIN|2L\/2){displaystyle eta ={frac {|B(L)|^{2}}{|A_{0}|^{2}}}={frac {I_{out}}{I_{in}} }=4({frac{gamma_{perp}}{gamma_{||}}})^{2}sin^{2}(gamma_{||}|A|^{ 2}L\/2)}.Wenn die Eigenphasenmodulation relativ klein ist   \u03b3\u2016|EIN|2L\u22641{displaystyle gamma_{|}|A|^{2}Lleq 1}  dann:(2)              \u03b7=(\u03b3\u22a5)2|EIN|4L2\u03b1\u03b3\u22a52ichichnein2L2{displaystyle eta =({gamma_{perp}})^{2}|A|^{4}L^{2}proptogamma_{perp}^{2}I_{in} ^{2}L^{2}}.  Abb. 3. Experimentell gemessene XPW-Erzeugungseffizienz als Funktion der Eingangsenergie (in \u03bcJ) unter Verwendung von BaF2-Kristall(en) f\u00fcr ein Kristallschema (obere Kurve) und Zweikristallschema (untere Darstellung).Der letzte Ausdruck (2) zeigt an, dass bei nichtlinearer Phasenverschiebung der Grundwelle \u03b3\u2016|EIN|2L{displaystyle gamma_{|}|A|^{2}L}  relativ klein ist, w\u00e4chst die Effizienz quadratisch mit der Eingangsintensit\u00e4t.  Die Erh\u00f6hung der nichtlinearen Phasenverschiebung \u00fcber 3 verhindert das koh\u00e4rente Anwachsen des XPW-Signals und f\u00fchrt im Prinzip zu einer periodischen Abh\u00e4ngigkeit der Effizienz als Funktion der Eingangsintensit\u00e4t.  Die Verwendung des Zweikristallschemas [2,3] erm\u00f6glicht die \u00dcberwindung dieses Problems.Die Ber\u00fccksichtigung der zeitlichen und r\u00e4umlichen Formen f\u00fchrt zu einer Reduzierung der durch den Ausdruck (1) vorhergesagten Effizienz.  Dies ist in Abb. 2 dargestellt, wo die genaue L\u00f6sung mit allen Prozessen, die den Effekt der Erzeugung von XPW begleiten, ber\u00fccksichtigt ist.  Die maximale XPW-Effizienz, die mit dem Einkristall-Schema erreicht wird, n\u00e4hert sich 12% f\u00fcr die Gau\u00dfsche in Raum und Zeit, w\u00e4hrend f\u00fcr das Top-Hat-Raumprofil und die Gau\u00dfsche Zeit die maximal erreichte Effizienz 29% betr\u00e4gt.  Dieses Verhalten ist eine direkte Folge der Nichtlinearit\u00e4t des Prozesses.  Typische experimentelle Ergebnisse f\u00fcr die Erzeugung von XPW im BaF2-Kristall sind in Abb. 3 gezeigt. Es ist ersichtlich, dass die Effizienz des XPW-Prozesses im Einkristall-Schema fast 10 % s\u00e4ttigt, w\u00e4hrend man mit dem Zwei-Kristall-Schema eine Effizienz von 20\u201330 % f\u00fcr XPW . erreichen kann Generation [2,3].Der Effekt der XPW-Erzeugung findet Anwendung zur Verbesserung des zeitlichen Kontrasts von Femtosekundenpulsen [4] und f\u00fcr deren \u00dcberwachung und Kontrolle.  Der Ansatz der XPW-Generierung zur Reinigung von Femtosekundenpulsen wird im europ\u00e4ischen Projekt Extreme Light Infrastructure verwendet.Verweise[edit][1] Minkovski, N.;  Saltiel, SM;  Petrow, GI;  Albert, O.;  Etchepare, J. (2002-11-15).  \u201ePolarisationsrotation durch kaskadierte Prozesse dritter Ordnung induziert\u201c. Optik Buchstaben.  Die optische Gesellschaft. 27 (22): 2025\u20132027.  mach:10.1364\/ol.27.002025.  ISSN 0146-9592. Minkovski, N.;  Petrow, GI;  Saltiel, SM;  Albert, O.;  Etchepare, J. (2004-09-01).  \u201eNichtlineare Polarisationsdrehung und orthogonale Polarisationserzeugung in einer Einzelstrahlkonfiguration\u201c. Zeitschrift der Optical Society of America B.  Die optische Gesellschaft. 21 (9): 1659\u20131664.  mach:10.1364\/josab.21.001659.  ISSN 0740-3224.[2] Jullien, A.;  Albert, O.;  Ch\u00e9riaux, G.;  Etchepare, J.;  Kourtev, S.;  Minkovski, N.;  Saltiel, SM (2006). “Eine Zwei-Kristall-Anordnung zur Bek\u00e4mpfung der Effizienzs\u00e4ttigung bei der Erzeugung kreuzpolarisierter Wellen”. Optik Express.  Die optische Gesellschaft. 14 (7): 2760\u20132769.  mach:10.1364\/oe.14.002760.  ISSN 1094-4087. Jullien, A.;  Kourtev, S.;  Albert, O.;  Ch\u00e9riaux, G.;  Etchepare, J.;  Minkovski, N.;  Saltiel, SM (2006-06-29).  \u201eHocheffizienter zeitlicher Reiniger f\u00fcr Femtosekundenpulse basierend auf kreuzpolarisierter Wellenerzeugung in einem Dualkristall-Schema\u201c. Angewandte Physik B.  Springer Wissenschafts- und Wirtschaftsmedien LLC. 84 (3): 409\u2013414.  mach:10.1007\/s00340-006-2334-7.  ISSN 0946-2171.[3] Canova, Lorenzo;  Kourtev, Stoyan;  Minkovski, Nikolay;  Jullien, Aur\u00e9lie;  Lopez-Martens, Rodrigo;  Albert, Olivier;  Saltiel, Solomon M. (2008-06-09).  \u201eEffiziente Erzeugung von kreuzpolarisierten Femtosekundenpulsen in kubischen Kristallen mit holographischer Schnittorientierung\u201c. Angewandte Physik Briefe.  AIP-Publishing. 92 (23): 231102. doi:10.1063\/1.2939584.  ISSN 0003-6951.[4] Jullien, Aur\u00e9lie;  Albert, Olivier;  Burgy, Frederic;  Hamoniaux, Guy;  Rousseau, Jean-Philippe;  Chambaret, Jean-Paul;  Aug\u00e9-Rochereau, Frederika;  Ch\u00e9riaux, Gilles;  Etchepare, Jean;  Minkovski, Nikolay;  Saltiel, Solomon M. (2005-04-15).  \u201e10^?10 zeitlicher Kontrast f\u00fcr ultraintensive Femtosekundenlaser durch kreuzpolarisierte Wellenerzeugung\u201c. Optik Buchstaben.  Die optische Gesellschaft. 30 (8): 920\u2013922.  mach:10.1364\/ol.30.000920.  ISSN 0146-9592.  Chvykov, V.;  Rousseau, P.;  Reed, S.;  Kalinchenko, G.;  Yanovsky, V. (2006-05-15).  \u201eGenerierung von 10^11 Kontrast 50 TW Laserpulsen\u201c. Optik Buchstaben.  Die optische Gesellschaft. 31 (10): 1456\u20131458.  mach:10.1364\/ol.31.001456.  ISSN 0146-9592.     (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});after-content-x4"},{"@context":"http:\/\/schema.org\/","@type":"BreadcrumbList","itemListElement":[{"@type":"ListItem","position":1,"item":{"@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki25\/#breadcrumbitem","name":"Enzyklop\u00e4die"}},{"@type":"ListItem","position":2,"item":{"@id":"https:\/\/wiki.edu.vn\/wiki25\/2021\/07\/18\/kreuzpolarisierte-wellenerzeugung-wikipedia\/#breadcrumbitem","name":"Kreuzpolarisierte Wellenerzeugung \u2013 Wikipedia"}}]}]