‎‎تولید هارمونیک های مرتبه سوم در انتشار امواج استوانه ای در محیط های غیرخطی ناهمگن

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه لرستان

2 دانشجو

چکیده

نتشار امواج الکترومغناطیسی در محیط های غیرخطی همگن و ناهمگن استوانه ای برای تولید هارمونیک های مرتبه سوم با استفاده از حل عددی معادلات موج جفت شده بررسی شده است.‎‎
محاسبات نشان می دهد که طول مشخصه برهمکنش در محیط های همگن خیلی کوتاه تر از محیط های ناهمگن است. دلیل این رفتار در محیط های ناهمگن این است که ‎$ ‎Delta ‎k ‎$‎ خیلی کوچک است و موج خروجی در طول برهمکنشی بزرگی ‎ (‎$ ‎r‎ $‎)‎ با قطبش مولدش غیر همفاز می شود. بنابراین با افزایش ‎$ ‎Delta ‎k ‎$‎ طول برهمکنش و بیشنه شدت موج تولیدی کاهش می یابد. ‎ محاسبات عددی نشان می دهد که در محیط های غیرخطی همگن شرایط انطباق فاز بر قرار نیست و دامنه موج تولید شده در این محیط ها در مقایسه با محیط های غیر خطی ناهمگن کوچک تر است. اثر ‎‎پذیرفتاری غیر خطی مرتبه سوم ‎ روی دامنه موج تولید شده در محیط های ناهمگن بررسی شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Third-order harmonic generation in P‎propagation of cylindrical ‎waves ‎in‎‎ ‎‎‎inhomogeneous nonlinear ‎media

نویسندگان [English]

  • Ali Bahari 1
  • Monireh Ranjbar 2
1 Lorestan uinversity
2 PhD student
چکیده [English]

Propagation of electromagnetic waves in the nonlinear homogeneous and nonhomogeneous cylindrical media to generate of third order harmonics is investigated by using numerical solving of the coupled wave equations.‎‎
Calculation show, that the characteristic length of the interaction in homogenous media is very shorter than one in inhomogeneous media. ‎‎ The reason for this behavior is that for inhomogeneous media ‎$ ‎Delta ‎k‎ $‎ is very small and the output wave can get out of phase with its driving polarization at very big length of the interaction (‎$ ‎r‎ $‎). Therefore, as ‎$ ‎Delta ‎k‎ $‎ increases the length of the interaction and the maximum intensity of the generated wave ‎decrease.‎‎ Numerical calculations show that ‎in homogeneous nonlinear optical ‎media phase matching ‎condition‎ is not satisfied, and the generated ‎wave ‎amplitude‎ is smaller than ‎‎‎inhomogeneous nonlinear optical ‎media. The effect of ‎third ‎order‎ nonlinear optical ‎susceptibility‎ ‎on the generated wave ‎amplitude‎ ‎in inhomogeneous ‎media has been ‎investigated.‎

کلیدواژه‌ها [English]

  • ‎ ‎N‎onlinear optical ‎media
  • ‎Third ‎h‎armonic generation‎
  • ‎ Nonlinear ‎susceptibility

[1] Hao Xiong, Liu-Gang Si, Xiaoxue Yang , Ying Wu,Scientific Reports5,(2015) 11071.
[2] Y. R. Shen,Principles of Nonlinear Optics(Wiley, New York,1984).
[3] J. Darginavicius, D. Majus, G. Tamo.auskas, , A. Dubietis,Journal ofPhysics, 49, (2009) 171.
[4] I. Biaggio, P. Kerkoc, L.S. Wu, P. Gunter, B. Zysset, Journal of theOptical Society of America B, 9, (1992) 507.
[5] Hao Xiong, Liu-Gang Si, Pei Huang, and Xiaoxue Yang,PhysicalReview E82, (2010) 057602.
[6] A.V. Kudrin, E.Yu. Petrov,Journal of Experimental and TheoreticalPhysics, 110, (2010) 537.
[7] Hao Xiong, Liu-Gang Si, Chunling Ding, Xiaoxue Yang, and YingWu,Physical Review A 84, (2011) 043841.
[8] Hao Xiong, Liu-Gang Si, Jun Feng Guo, Xin-You Lu, and XiaoxueYang,Physical Review A 83, (2011) 063845.
[9] R. Kashyap,Journal of the Optical Society of America B, 6 (1989), 313.
[10] N. Vukovic,N. Healy, J. R. Sparks, J. V. Badding, P. Horak, A. C.Peacock,Scientific Reports 5, (2015) 11798.
[11] T. J. Cui, M. Q. Qi, X. Wan, J., Zhao, Q. Cheng,Light: Science andApplications, 3, (2014) 218.