المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية
{افان مات او قتل انقلبتم على اعقابكم}
2024-11-24
العبرة من السابقين
2024-11-24
تدارك الذنوب
2024-11-24
الإصرار على الذنب
2024-11-24
معنى قوله تعالى زين للناس حب الشهوات من النساء
2024-11-24
مسألتان في طلب المغفرة من الله
2024-11-24


SUM AND DIFFERENCE OPTICAL MIXING  
  
2057   03:25 مساءاً   date: 21-3-2016
Author : Mark Csele
Book or Source : FUNDAMENTALS OF LIGHT SOURCES AND LASERS
Page and Part : p230


Read More
Date: 10-11-2020 1195
Date: 21-3-2016 1887
Date: 4-1-2021 1627

SUM  AND  DIFFERENCE  OPTICAL  MIXING

    So far we have examined primarily the phenomenon of second-harmonic generation, in which two identical incident waves (1 and 2 in our case) are mixed to produce a shorter wavelength (doubled frequency) result. In general, though, nonlinear processes extend much further, to the production of both sum and difference frequencies between source beams of different frequencies. It is well known that when two electromagnetic waves of different frequencies are mixed together, additional sum and difference frequencies are generated. In the world of electronics, this process of mixing is used in all radio receivers to generate intermediate frequencies, which are then detected. In AM radio receivers, incoming radio signals are mixed with a variable oscillator to produce a difference signal centered at 455 kHz. In FM receivers an intermediate frequency of 10.7 MHz is used. This scheme, called super heterodyning, allows the tuning of the receiver to any frequency desired by tuning an oscillator. The block diagram of an AM radio in Figure 1.1 shows how mixing works.

     The same mixing effect can be accomplished with light by mixing it in a nonlinear crystal; in fact, most nonlinear optical effects have similar analogies in the world of electronics. In the effect described here, when two beams with frequencies 1 and 2 interact in a nonlinear crystal, they induce a polarization oscillating at 1+ 2 and 1 -2: in other words, a sum and a difference signal. To understand the mixing process, consider a model in which two beams with crests and valleys interact in a nonlinear crystal. Where crests for the two incident beams meet, the electric field strength is maximum and corresponds to the crests of two new

Figure 1.1. Mixing in a radio receiver.

Figure 1.2. Model for mixing in a nonlinear crystal.

beams produced in the interaction. This interaction is depicted in Figure 1.2. Where λ1 and λ2 interact they can sum together to produce λ4 or a difference in λ3 . Remember that energies of these waves add and subtract so that the shorter wavelength sum (λ4) contains the sum of energies in photons λ1 and λ2 . Although laser beams are generally used for nonlinear mixing, intense incoherent sources can be used as well: Lasers simply offer a convenient source of intense light.

       In terms of quantum mechanics, each incident photon is annihilated to produce a new photon that contains the total energy of the two individual incident photons. This is simple conservation of energy. Since frequency is proportional to energy, the frequency of the new photon is the sum of the frequencies of each incident photon.

Example 1.1 Up-Converted Frequency The process of mixing optical waves by a process such as that described in this section can be used to up-convert frequencies. One application involves the mixing of 10.6-μm radiation from a carbon dioxide laser with the 1.06-μm radiation from a YAG laser in a proustite crystal (one of the few nonlinear materials that is transparent at both wavelengths). The wavelength of the resulting radiation may be found by summing the frequency of each laser (2.83 × 1013 and 2.83 × 1014 Hz, respectively) to yield the summed component at 3.11 × 1014 Hz or 963 nm.

       In addition to their value in mixing two frequencies, nonlinear processes may be used to mix three or more laser frequencies in a process called n-wave mixing. Such processes usually exhibit low efficiencies, however, and so are often restricted to the laboratory.




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.