Beam Shaping and Control with Nonlinear Optics

زمینه اپتیک غیرخطی، که از زمان کشف لیزر در اوایل دهه شصت، توسعه بسیار سریعی را پشت سر گذاشته است، همچنان به عنوان یک منطقه جستجو فعال و به سرعت در حال توسعه است. این علاقه عمدتاً به دلیل کاربردهای بالقوه اپتیک غیرخطی است: - مستقیماً در ارتباطات راه دور برای انتقال داده با سرعت بالا، پردازش و تشخیص تصویر یا به طور غیرمستقیم از امکان به دست آوردن لیزرهای قابل تنظیم با دامنه طول موج بزرگ برای کاربردها در صنعت، پزشکی، زیست شناسی، ذخیره سازی داده ها. و بازیابی و غیره. پدیده ها و مواد جدید به طور مرتب ظاهر می شوند و زمینه را تجدید می کنند. این امر به ویژه در پنج سال گذشته ثابت شده است. مواد جدیدی مانند مواد آلی با پاسخ های نوری غیرخطی درجه دوم و سوم بسیار بزرگ توسعه یافته اند. تحولات مهمی در زمینه انکسار نوری، همه پدیده های نوری، تبدیل فرکانس و الکترواپتیک مشاهده شده است. به موازات آن، تعدادی از پدیده های جدید گزارش شده است که برخی از آنها مفاهیم قبلی را به چالش می کشند. به عنوان مثال، سالیتون‌های مبتنی بر غیرخطی‌های مرتبه دوم در مواد انکسار نوری و کریستال‌های دوبرابر فرکانس مشاهده شده‌اند، که این تصور را از بین می‌برد که غیرخطی‌های مرتبه سوم برای تولید و انتشار آنها مورد نیاز است. راه های جدیدی برای ایجاد و دستکاری مواد نوری غیر گوش توسعه یافته است. به عنوان مثال ایجاد پلیمرهای بسیار غیرخطی (فعال مرتبه دوم) توسط میدان الکتریکی ساکن، قطب‌بندی با کمک عکس یا تمام نوری است. اپتیک غیرخطی طبق تعریف شامل حاصل ضرب میدان های الکترومغناطیسی است. به عنوان یک نتیجه، منجر به کنترل پرتو می شود.

The field of nonlinear optics, which has undergone a very rapid development since the discovery of lasers in the early sixties, continues to be an active and rapidly developing - search area. The interest is mainly due to the potential applications of nonlinear optics: - rectly in telecommunications for high rate data transmission, image processing and recognition or indirectly from the possibility of obtaining large wavelength range tuneable lasers for applications in industry, medicine, biology, data storage and retrieval, etc. New phenomena and materials continue to appear regularly, renewing the field. This has proven to be especially true over the last five years. New materials such as organics have been developed with very large second- and third-order nonlinear optical responses. Imp- tant developments in the areas of photorefractivity, all optical phenomena, frequency conv- sion and electro-optics have been observed. In parallel, a number of new phenomena have been reported, some of them challenging the previously held concepts. For example, solitons based on second-order nonlinearities have been observed in photorefractive materials and frequency doubling crystals, destroying the perception that third order nonlinearities are - quired for their generation and propagation. New ways of creating and manipulating nonl- ear optical materials have been developed. An example is the creation of highly nonlinear (second-order active) polymers by static electric field, photo-assisted or all-optical poling. Nonlinear optics involves, by definition, the product of electromagnetic fields. As a con- quence, it leads to the beam control.