Это интересно
- ОКД
- ЗКС
- ИПО
- КНПВ
- Мондиоринг
- Большой ринг
- Французский ринг
- Аджилити
- Фризби
Опрос
Полезные ссылки
РКФ
Все о дрессировке собак
Стрижка собак в Коломне
Поиск по сайту
1 (1), 2011 - Физические основы приборостроения. Журнал физические основы приборостроения
Статьи журнала Физические основы приборостроения (@jfop)
1D модель движущегося в плазме сгустка заряженных частиц
Киричок А.В., Куклин В.М., Мишин А.В., Приймак А.В.
Статья научная
Рассмотрены особенности излучения и динамики коротких 1D одиночных моноэнергетических сгустков заряженных частиц, распространяющихся в плазме. Если размер сгустка в направлении его движения превышает несколько длин волн возбуждаемых плазменных колебаний, накопления поля в его объеме не происходит, динамика сгустка определяется развитием двухпотоковой неустойчивости диссипативного типа. В объеме пучка возникает неустойчивость и амплитуда кильватерного поля в определенной области, вне пучка достигает значений вдвое меньших максимально возможной амплитуды излучения очень компактного сгустка с тем же количеством частиц. Предложенное в работе рассмотрение динамики частиц в системе покоя пучка имеет важное преимущество не только из-за экономии вычислительных ресурсов, так как содержит только уравнения, зависящие от времени, а также позволяет не учитывать магнитное поле, созданное током пучка. Кроме того, все возмущения в системе можно считать потенциальными, игнорируя электромагнитные эффекты, что недопустимо при описании динамики движущихся сгустков заряженных частиц в лабораторной системе отсчета.
Бесплатно
SIW-технологии, история создания, современное состояние и перспективы развития
Гадзиева А.А., Заргано Г.Ф., Земляков В.В., Крутиев С.В.
Статья обзорная
В работе проводится обзор зарубежной литературы по вопросу возможностей реализации волноводных элементов в структуре многослойных интегральных микросхем сантиметрового и миллиметрового диапазонов длин волн. Рассматриваются преимущества нового класса структур, названных SIW (Substrate Integrated Waveguide), интегрированный в подложку волновод, их принцип построения и особенности реализации различных пассивных и активных компонентов на их основе. Описаны методики расчета и проектирования SIW-устройств, в частности возможности адаптации хорошо известных алгоритмов анализа и синтеза волноводных элементов в классическом цельнометаллическом исполнении на SIW. Отмечено, что в качестве одного из перспективных направлений дальнейшего развития можно рассматривать переход от прямоугольных волноводов к волноводам сложного сечения, в частности гребневым, в составе SIW-устройств.
Бесплатно
Ponomaryov V.I., Castillejos H., Duchen G.
Статья научная
A novel approach to segmentation of dermoscopic images in wavelet transform space is presented. The designed frameworks (W-FCM, W-CPSFCM and WK-Means) according to ROC curve analysis demonstrate sufficiently good results. The novel W-CPSFCM algorithm estimates a number of clusters in automatic mode without the intervention of a specialist. The implementation of the proposed segmentation algorithms on the Texas Instruments DSP TMS320DM642 demonstrates possible real time processing mode for images of different nature.
Бесплатно
Авиационная дистанционная радиолокационно-радиотепловая диагностика переувлажнения почв
Иванов В.К., Матвеев А.Я., Цымбал В.Н., Яцевич С.Е.
Статья научная
В статье анализируются теоретические подходы и результаты комплексного мониторинга проявлений переувлажнения почв радиолокатором бокового обзора 8-мм диапазона, аэрофотоаппаратом и сканером ИК диапазона авиационного комплекса дистанционного зондирования АКДЗ-ЗО, проведенного последовательно в дневное и ночное время в сухой осенний сезон. Показано хорошее взаимное дополнение информации видео, ИК и СВЧ диапазонов для идентификации проявлений подтоплений.
Бесплатно
Акустические лучевые спектры в кристалле парателлурита
Балакший В.И., Ермаков А.А., Манцевич С.Н.
Статья научная
Представлены результаты теоретического исследования распространения акустических пучков в кристалле парателлурита. Влияние акустической анизотропии на структуру акустических пучков изучалось на основе лучевых спектров. Численные расчёты выполнены для быстрой и медленной акустических мод в кристаллографической плоскости (001) кристалла парателлурита, которая характеризуется чрезвычайно сильной анизотропией упругих свойств. Для этих мод рассчитывались углы сноса акустической энергии, коэффициенты анизотропии и двухмерные лучевые спектры для различных направлений распространения акустических пучков. Найдены угловые диапазоны, где акустическая анизотропия уменьшает или увеличивает расходимость акустического пучка. Проанализированы эффекты фокусировки, дефокусировки и автоколлимации, вызываемые акустической анизотропией. Показано, что лучевой спектр сохраняет свою форму всюду, за исключением направлений, в которых имеет место эффект автоколлимации. В этих направлениях происходит сильная деформация спектра с его инверсией.
Бесплатно
Акустооптические свойства метаматериалов
Пустовойт В.И.
Статья научная
Указано на возможность эффективного использования метаматериалов в акустооптике. Показано, что фотоупругие постоянные, т. е. величины определяющие изменение диэлектрическую проницаемость гетерогенной среды под действием звуковой волны, могут значительно превосходить соответствующие постоянные для обычных кристаллов. Для гетерогенной среды состоящей из наночастиц в виде эллипсоидов, проанализированы механизмы изменения диэлектрической проницаемости и найдены в явном виде значения фотоупругих постоянных. Показано, что механизм изменения диэлектрической проницаемости в продольной звуковой волне сводится к изменению локальной концентрации наночастиц в объеме, а в поперечной звуковой волне к локальному повороту ориентированных в пространстве наноэллипсоидов. Показано также, что использование метасред с неоднородным распределением наночастиц, открывает уникальные возможности создания качественно новых приборов и устройств, которые невозможно осуществить в обычных кристаллах. Отмечено, что метаматериалы открывают широкие возможности по созданию устройств для инфракрасной области спектра, поскольку не существует ограничений по размерам такой среды.
Бесплатно
Акустооптические спектрометры изображения видимого и ближнего ИК диапазонов
Епихин В.М., Кияченко Ю.Ф., Мазур М.М., Мазур Л.И., Пальцев Л.Л., Судденок Ю.А., Шорин В.Н.
Статья научная
Созданы и исследованы спектрометры изображения с одиночным (однокристальным) и двойным (двухкристальным) акустооптическими монохроматорами. Измерены их основные характеристики: спектральный диапазон, спектральное разрешение, качество получаемых изображений - количество пространственно разрешенных пар линий в изображении, аберрации изображения и однородность коэффициента передачи сигнала в поле изображения. Проведено сравнение характеристик спектрометров изображения с одиночным и двойным монохроматорами.
Бесплатно
Алгоритм измерения гладких спектров с помощью акустооптических спектрометров
Кутуза И.Б., Пожар В.Э.
Статья научная
Акустооптические спектрометры способны реализовывать режим измерения с произвольной спектральной адресацией. Такой режим требует определения оптимального алгоритма проведения измерений. Работа посвящена поиску такого оптимального алгоритма. Приведены оценки погрешности измерения, связанные с ограниченностью выборки измерения, шумами прибора и неточностью определения спектральной координаты.
Бесплатно
Александр Алексеевич Зеленский (к 70-летию со дня рождения)
Персоналии
24 июля 2013 года исполняется 70 лет д.т.н., профессору Александру Алексеевичу Зеленскому. Всю свою научную деятельность Зеленский А.А. посвятил вопросам формирования и обработки многочастотных сигналов для решения широкого круга прикладных задач в измерительной технике, в многоканальных цифровых системах формирования и обработки многочастотных изображений. Является автором и соавтором более 350 научных и учебно-методических работ, среди которых монографии в Украине, России и Финляндии, учебники с грифом Министерства образования и науки Украины, 97 авторских свидетельств и патентов разных стран. Редакция журнала поздравляет Александра Алексеевича с юбилеем и желает ему доброго здоровья и дальнейших творческих успехов!
Бесплатно
Амплитудная суммарно-разностная обработка сигналов в РСА картографировании рельефа поверхности
Волосюк В.К., Еремеев А.В., Павликов В.В.
Статья научная
Рассмотрена задача статистической оптимизации обработки сигналов в РСА картографирования высоты рельефа. В рамках метода максимального правдоподобия синтезирован алгоритм оптимального пеленгования элементов рельефа поверхности. Основой алгоритма является использование метода амплитудного моноимпульсного сравнения суммарного и разностного сигналов совместно с их когерентным накоплением, обеспечивающим создание искусственного раскрыва апертуры антенны в азимутальном направлении, т.е. синтез апертуры. Произведена оценка потенциальных точностных характеристик синтезированного алгоритма.
Бесплатно
Анализ модового состава прямоугольных L-гребневых волноводов
Заргано Г.Ф., Земляков В.В., Кривопустенко В.В.
Статья научная
Представлены методики расчета критических волновых чисел и компонент электромагнитных полей L -гребневых волноводов. Задача решена численно-аналитическим методом частичных областей с учетом особенности поведения электромагнитного поля на ребре. Реализованные в виде программных модулей данные методики позволяют осуществлять моделирование на ЭВМ структуры электромагнитных полей Н и Е волн в трех типах прямоугольных волноводов: с двумя L -выступами, с двумя перекрывающимися L -выступами и с четырьмя L -выступами с воздушным заполнением без потерь. Рассчитаны критические волновые числа, волновое сопротивление, структура электромагнитных полей различных типов Н и Е волн в критическом режиме.
Бесплатно
Антенны дифракционного излучения
Евдокимов А.П.
Статья научная
Описываются антенны дифракционного излучения, состоящие из диэлектрического волновода и дифракционной решетки. Представлено широкое разнообразие антенных моделей. Ряд из них используется в СВЧ и КВЧ диапазонах, включая антенну спутникового радиометрического приемника 8 мм диапазона длин волн, линейные антенны для бортовых РЛС бокового обзора, антенны с косекансными диаграммами направленности, плоские и линейные антенны для автомобильных РЛС и др. Обсуждаются новые возможности в конструировании антенн в связи с развитием техники и моделирования.
Бесплатно
Атомарные функции в задачах фильтрации и цифровой обработки сигналов
Кравченко В.Ф., Кравченко О.В., Чуриков Д.В.
Статья научная
Рассмотрены основные системы атомарных функций и новые весовые функции. Улучшены их физические характеристики на примере весовых функций Кравченко-Кайзера и Кравченко-Наттолла. На основе весовых функций Кравченко предложен алгоритм синтеза КИХ-фильтров. Исследованы обобщенные ряды отсчетов на основе атомарных функций, сделан анализ частных случаев и рассмотрены их погрешности. Даны непараметрические оценки функций плотности вероятности последовательности случайных величин и её производных. Проведено математическое моделирование обработки сигналов в радиоприемном устройстве.
Бесплатно
Атомарные функции в современных проблемах радиофизики
Кравченко В.Ф., Кравченко О.В., Пустовойт В.И., Чуриков Д.В.
Статья научная
Данный обзор посвящен 40-летнему юбилею теории атомарных функций (АФ), а также WA-системам функций, построенных на их основе, применительно к широкому классу задач цифровой обработки сигналов (ЦОС), радиофизики, антенной техники, электродинамики, гироскопии и спектроскопии.
Бесплатно
Биспектральный анализ в задачах цифровой обработки сигналов
Зеленский А.А., Кравченко В.Ф., Павликов В.В., Тоцкий А.В.
Статья научная
Рассмотрены свойства моментной функции третьего порядка и ее преобразования Фурьебиспектра с точки зрения приложений в задачах цифровой обработки сигналов. Показаны преимущества полиспектрального анализа по сравнению с обычным спектральным анализом. Представлено сравнение методов оценивания биспектральной плотности и исследованы искажения биспектра, вызванные влиянием помех. Рассмотрены возможности сглаживания оценок биспектра с помощью весовых функций Кравченко и продемонстрированы преимущества данных окон по сравнению с известными окнами Хемминга и Кайзера.
Бесплатно
Валерий Константинович Волосюк (к 70-летию со дня рождения)
Персоналии
ВолосюкВ. К.— один их ведущих ученых в области статистической теории радиолокационных и радиотехнических систем дистанционного зондирования, способный решать широкий круг задач радиолокационного картографирования земной поверхности, задач радиофизических измерений электрофизических параметров и статистических характеристик природных сред, задач измерения параметров земных покровов по данным регистрации их собственного радиотеплового излучения, задач повышения точности и эффективности пространственно-временной обработки сигналов самолетных и ракетно-космических систем с синтезированной апертурой. Друзья, коллеги, редколлегия журнала желают юбиляру крепкого здоровья и новых творческих успехов!
Бесплатно
Влияние локальных ионосферных неоднородностей на распространение декаметровых радиоволн
Кирьянова К.С., Крюковский А.С.
Статья научная
Рассмотрены результаты моделирования коротковол- нового распространения в ионосфере Земли. При мо- делировании использованы профили электронной концентрации, содержащие квазипериодические структуры, восстановленные по экспериментальным данным методом радиотомографии. Изучены особен- ности распространения лучей в областях понижен- ной электронной концентрации, лежащих на высоте максимума слоя, образование волновых каналов и за- хват лучей в эти каналы.
Бесплатно
Влияние слабых полей кратных частот на процесс резонансного рассеяния и генерации колебаний нелинейными слоистыми структурами
Ангерман Л., Яцик В.В.
Статья научная
В резонансной области частот проведены исследования задачи рассеяния и генерации волн при возбуждении изотропной, немагнитной, линейно поляризованной, нелинейной слоистой диэлектрической структуры с кубической поляризуемостью среды пакетом плоских волн, состоящим из плоских волн на кратных частотах. Математическая модель граничной задачи сводится к системе одномерных нелинейных интегральных уравнений Фредгольма. Численный анализ этой задачи проведен итерационным методом. Используются квадратурные формулы и блочно итерационный метод Якоби, на каждом шаге которого решается линейная система уравнений. Аналитическое продолжение этих линеаризованных нелинейных задач в область комплексных значений частотного параметра позволяет перейти к анализу спектральных задач, а именно к отысканию собственных частот и отвечающих им собственных полей однородных линейных задач с индуцируемой нелинейной диэлектрической проницаемостью. Исследованы слоистые структуры с отрицательной и положительной величиной коэффициента кубической восприимчивости нелинейной среды. Анализируемые слои обладают различными свойствами. Так, нелинейные слои с отрицательной величиной кубической восприимчивости проявляют деканализирующие, а с положительной – канализирующие свойства. Здесь приведены результаты численного анализа, характеризующие рассеивающие и генерирующие свойства исследуемых структур с учетом влияния слабых полей на кратных частотах.
Бесплатно
readera.ru
1 (1), 2011 - Физические основы приборостроения (@jfop)
Статьи выпуска 1 (1), 2011 Физические основы приборостроения
Атомарные функции в современных проблемах радиофизики
Кравченко В.Ф., Кравченко О.В., Пустовойт В.И., Чуриков Д.В.
Статья научная
Данный обзор посвящен 40-летнему юбилею теории атомарных функций (АФ), а также WA-системам функций, построенных на их основе, применительно к широкому классу задач цифровой обработки сигналов (ЦОС), радиофизики, антенной техники, электродинамики, гироскопии и спектроскопии.
Бесплатно
Реконфигурируемые антенные системы
Прилуцкий А.А.
Статья научная
Современный уровень развития микрои наноэлектроники сделал возможным размещение элементов управления — СВЧ-ключей, варикапов и других приборов в излучающей структуре антенны. Эти достижения послужили основой для построения реконфигурируемых СВЧ устройств, которые в зарубежной литературе часто называют интеллектуальными (smart) устройствами. Настоящий обзор посвящен последним достижениям в области проектирования и создания реконфигурируемых антенных систем и способам их управления. Приводятся результаты теоретических и экспериментальных исследований реконфигурируемых антенн.
Бесплатно
Амплитудная суммарно-разностная обработка сигналов в РСА картографировании рельефа поверхности
Волосюк В.К., Еремеев А.В., Павликов В.В.
Статья научная
Рассмотрена задача статистической оптимизации обработки сигналов в РСА картографирования высоты рельефа. В рамках метода максимального правдоподобия синтезирован алгоритм оптимального пеленгования элементов рельефа поверхности. Основой алгоритма является использование метода амплитудного моноимпульсного сравнения суммарного и разностного сигналов совместно с их когерентным накоплением, обеспечивающим создание искусственного раскрыва апертуры антенны в азимутальном направлении, т.е. синтез апертуры. Произведена оценка потенциальных точностных характеристик синтезированного алгоритма.
Бесплатно
Об аномальном влиянии малых возмущений
Буц В.А.
Статья научная
Рассмотрен ряд новых динамических систем, для которых наличие малых возмущений приводит к существенному изменению их динамики. Показано, что особые решения могут приводить к возникновению динамического хаоса даже в системах с одной степенью свободы. Для отыскания областей фазового пространства, в которых может возникнуть непредсказуемость, предлагается использовать понятие меры. Показано, что в таких областях якобиан имеет особенность (стремится к нулю или к бесконечности). Показано, что системы, в которых нарушаются условия непрерывной зависимости решений от параметров, особо чувствительны к малым возмущениям этих параметров и могут быть наиболее привлекательными для разделения заряженных частиц по их массам.
Бесплатно
Математическая модель задачи рассеяния Н-поляризованной волны на многослойной импедансной отражающей структуре
Душкин В.Д.
Статья научная
Задачи дифракции электромагнитных волн на многослойных неидеально проводящих отражающих структурах в 2D-случае приводят к краевым задачам для уравнений Гельмгольца с граничными условиями третьего рода. Исходная задача рассеяния Н-поляризованной волны на многослойной им- педансной отражающей структуре сведена к системе граничных интегральных уравнений первого и второго рода. При выводе интегральных уравнений был применен метод параметрических представ- лений интегральных операторов. Численное решение полученной системы интегральных уравнений основывается на методе дискретных особенностей.
Бесплатно
Формулы для числа собственных электромагнитных мод в многослойном планарном волноводе
Ковалев М.Д.
Статья научная
Получены формулы для числа электромагнитных ТЕ- и ТМ-мод в плоском диэлектрическом волноводе с произвольным числом слоев, имеющих произвольные вещественные показатели преломления. Подсчет числа мод проводится методом, основанным на анализе так называемого многослойного уравнения. Ранее, пользуясь этим подходом, автор получил формулы для числа ТЕ- и ТМ- мод в плоском диэлектрическом волноводе, состоящем из слоев только с двумя различными показателями преломления. Здесь этот метод распространен на общий случай, значительно усовершенствован и упрощен. Приведены примеры.
Бесплатно
Фурье-спектрометры для экспресс-контроля качества горюче-смазочных материалов
Балашов А.а, Вагин В.А., Подлепа С.А., Шилов М.А.
Статья научная
Рассмотрены малогабаритные Фурье-спектрометры, разработанные в НТЦ УП РАН. Они могут эффективно использоваться для экспресс-контроля качества органических жидкостей, например горюче-смазочных материалов. Один из них — портативный Фурье-спектрометр ПАК-Б — предназначен для получения спектров поглощения (оптической плотности) различных жидких или твердых образцов в полевых условиях. Описана технология измерения спектров на этом спектрометре. Второй — оптоволоконный Фурье-спектрометр предназначен для получения спектров поглощения (оптической плотности) или нарушенного полного внутреннего отражения различных жидких или твердых веществ без пробоподготовки, а также для получения спектров веществ, удаленных от спектрометра, с помощью специальных оптоволоконных зондов. Исследованы основные особенности такого прибора. Рассмотрена методика получения спектров с его помощью.
Бесплатно
Статистический синтез оптимальной структуры сверхширокополосного радиометра модуляционно-компенсационного типа
Павликов В.В.
Статья научная
В рамках метода максимального правдоподобия синтезирован и исследован алгоритм оптимальной обработки сигналов в одноканальном радиометре модуляционно-компенсационного типа. Показано, что возможная техническая реализация полученного алгоритма может быть выполнена в виде, подоб- ном радиометру Дике. На основе анализа матрицы, обратной матрице Фишера, даны оценки потенциальной точности измерений параметров исследуемых источников радиотеплового излучения.
Бесплатно
Научные высоты великих ученых
Кравченко В.Ф., Шифрин Я.С.
Персоналии
Нотация Статья посвящена памяти трех замечательных ученых — А.А. Пистолькорса, Е.Г. Зелкина и Л.Д. Бах- раха, юбилейные даты со дня рождения которых приходятся на 2011 г. В краткой форме рассказано о жизни юбиляров: об огромных заслугах каждого из них в создании основ современной теории антенн, разработке многих оригинальных антенных систем, написании фундаментальных учебников и монографий, по которым учились многие тысячи высококвалифицированных антеннщиков разных поколений. Значительное внимание уделено описанию их кипучей и многогранной научноорганизационной деятельности, существенно способствовавшей созданию дружного сообщества антеннщиков в СССР. В основе статьи — воспоминания ее авторов, тесно соприкасавшихся с каждым из юбиляров на протяжении нескольких десятилетий.
Бесплатно
От Рене Декарта до Владимира Рвачева
Кравченко В.Ф.
Персоналии
Статья посвящена 85-летию со дня рождения выдающегося ученого, академика НАН Украины, Владимира Логвиновича Рвачева. В работе описан жизненный и творческий путь В.Л. Рвачева. Рассмотрены основные области его научных интересов, обсуждено влияние полученных им результатов как на развитие отдельных областей математики и математической физики, так и на современную науку в целом.
Бесплатно
Два юбиляра
Тырнов В.Ф., Шифрин Я.С.
Персоналии
Статья посвящена памяти двух замечательных ученых — братьев Ахиезеров — Наума Ильича и Александра Ильича, юбилейные даты со дня рождения которых приходятся на 2011 г. В краткой форме рассказывается о жизни юбиляров, огром- ном вкладе, внесенном Наумом Ильичом в основы математики, Александром Ильичом — в теоретическую физику. Значительное внимание уделено описанию их кипучей педагогической деятельности, написанию ими фундаментальных монографий и учебников, по которым учились и учатся многие тысячи будущих математиков и физиков разных поколений. Отмечается важная роль, сыгранная братьями Ахиезерами в становлении дружного сообщества математиков и физиков Украины.
Бесплатно
readera.ru
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ - PDF
Транскрипт
1 ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ ISSN: Том 5. 1 (18) ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ Т (18)
2 К 80-летию Радика Мартиросовича Мартиросяна 1 мая 016 г. исполняется 80 лет крупному ученому в области квантовой электроники, радиофизики и радиоастрономии, Президенту Национальной академии наук Республики Армения, лауреату Государственных премий Армянской и Украинской ССР, академику НАН РА, доктору физико-математических наук, профессору Радику Мартиросовичу Мартиросяну.
3 Президент Академии наук Армении академик Радик Мартиросович Мартиросян крупный ученый в области квантовой электроники, радиофизики и радиоастрономии родился 1 мая 1936 г. в селе Мадагис Мартакертского района Нагорно-Карабахской автономной области в семье рабочего. В гг. учился в местной средней школе, по окончании которой поступил на физико-математический факультет Ереванского государственного университета. В 1958 г. с отличием окончил университет, получив квалификацию астрофизика. На формирование Р. М. Мартиросяна как научного сотрудника важнейшую роль сыграла встреча с всемирно известным ученым лауреатом Нобелевской премии академиком Александром Михайловичем Прохоровым, который согласился взять его в аспирантуру Физического института имени П. Н. Лебедева АН СССР. После поступления в аспирантуру в 1960 г. началась научная деятельность Р. М. Мартиросяна в ФИАНе под руководством А. М. Прохорова. В эти годы он выполнил ряд исследований по созданию эффективных квантовых усилителей (КУ) дециметрового диапазона длин волн. Р. М. Мартиросян по праву является одним из пионеров применения квантовых усилителей в радиоастрономических исследованиях. Разработанный им квантовый усилитель на волне 1 см со связанными активными резонаторами был первым в СССР, успешно примененным в радиоастрономии. Будучи установленным на радиотелескопе РТ-, он повысил чувствительность приемного комплекса в 7 8 раз в непрерывном спектре и в 15 раз в спектральных исследованиях, вследствие чего были получены новые результаты по структуре линий излучения водорода в Галактике и по топографии радиоизлучения Крабовидной туманности. После успешной защиты кандидатской диссертации в 1964 г. Р. М. Мартиросян начал активную научную работу в Институте радиофизики и электроники (ИРФЭ) АН Армении, где в течение короткого времени сумел создать оригинальное научное направление по поиску и исследованию новых активных веществ. Эти вещества были необходимы для создания высокоэффективных квантовых усилителей в различных диапазонах электромагнитных волн сверхвысоких частот. Большой интерес представляет развитый Р. М. Мартиросяном метод определения усилительных характеристик активных кристаллов на основе релаксационных вероятностей и проведение этим методом комплексных исследований парамагнитных кристаллов с большими начальными расщеплениями. Особо следует отметить исследования искусственных кристаллов изумруда, которые способствовали усовершенствованию технологии синтеза изумруда и открыли для квантовой электроники сантиметрового и миллиметрового диапазонов длин волн новое, весьма перспективное вещество. Р. М. Мартиросяном предложены и реализованы новые пути повышения эффективности квантовых усилителей, такие как применение на дециметровых волнах связанных резонаторов, а на сантиметровых и миллиметровых волнах активных волноводных отрезков с частотной модуляции накачки. Р. М. Мартиросяном впервые предложена и исследована схема инверсии, допускающая одновременное усиление двух сигналов с различными частотами, которая экспериментально осуществлена на длинах волн 1 и 3 см. Разработанный Р. М. Мартиросяном волноводный квантовый усилитель на волне 1.35 см, успешно примененный на крупнейшем радиотелескопе РАТАН-600, повысил чувствительность приемного комплекса в 14 раз. С его помощью исследовано радиоизлучение ряда космических мазерных источников, получены новые научные данные, выявляющие их физичекие свойства. Работы Р. М. Мартиросяна и его учеников в области разработки и внедрения высокочувствительных приемных систем в различных областях науки и техники удостоены Государственной премии Армении (1988 г.) в области науки и техники. Под научным руководством Р. М. Мартиросяна ИРФЭ принимал активное участие в выполнении ряда Всесоюзных и Международных программ. Высокочувствительная радиоприемная аппаратура, созданная в ИРФЭ, широко применялась в космических программах по изучению природных ресурсов «Природа» и «Океан», а также для исследований тепловых контрастов, радиоастрономических и медико-биологических исследований.
4 Весьма плодотворным было участие в программах «Интеркосмос» по исследованию космического пространства, в частности, в проекте Вега. Аппаратура, разработанная в ИРФЭ, была успешно использована в создании и эксплуатации радиоинтерферометра со сверхдлинной базой, благодаря чему удалось достичь высокой точности измерений траектории движения аэростатных зондов в атмосфере Венеры. Цикл работ Р. М. Мартиросяна, посвященный фундаментальным исследованиям физических основ квантового усиления в миллиметровом диапазоне, удостоен Государственной премии Украины (1989 г.) в области науки и техники. С 1987 г. в ИРФЭ под научным руководством Р. М. Мартиросяна велись фундаментальные и прикладные исследования в области высокотемпературной сверхпроводимости. Впервые обнаружено интенсивное квазимонохроматическое собственное излучение в сверхвысокочастотном диапазоне в мостиковых пленочных структурах из высокотемпературного сверпроводника. Показано, что такое излучение обусловлено когерентым движением квантов магнитного потока через сверхпроводящую пленку под действием транспортного тока. Наряду с плодотворной научной деятельностью Р. М. Мартиросян занимается также преподавательской работой. С 1965 г. он преподает в Ереванском государственном университете (ЕГУ), читает общие и специальные курсы по радиофизике. По его инициативе в 1983 г. на факультете радиофизики была организована кафедра радиофизики сверхвысоких частот, которой он руководил до 1986 г. В 1994 г. академик Р. М. Мартиросян по решению Правительства Армении был назначен ректором Ереванского государственного университета. Большой вклад внес Р. М. Мартиросян в систему образования ЕГУ. Им была разработана и реализована программа по преодолению трудностей, связанных с материально-технической базой образования и научных исследований, а также программа подготовки кадров высокой квалификации. За годы руководства Р. М. Мартиросяна в университете открылись новые факультеты и специальности. По сравнению с 80-ми годами число студентов учеличилось вдвое. Благодаря многочисленным договорным связям с университетами Европы, США и других стран, ЕГУ принимает активное участие в международных научно-образовательных программах. Последние 10 лет Р. М. Мартиросян является Президентом академии наук Республики Армения. Р. М. Мартиросян автор свыше 00 научных работ и двух монографий, изданных в Швеции и США. Научная, педагогическая и научно-организационная деятельность Р. М. Мартиросяна отмечена высокими правительственными наградами: орденами «Знак почета» (СССР, 1981), «Дружбы народов» (СССР, 1985), «Октябрьской Революции» (СССР, 1986), «Святого Месропа Маштоца» (Республика Армения, 1999), «За заслуги перед Отечеством I степени» (Республика Армения, 01), «Ordine Della Stella Della Solidarieta Italiana» (Италия, 004), «Palmes Academiques Chevalier dans l Ordre des Palmes Academiques Pour Services rendus a la Culture Francaise» (Франция, 005). Выдающийся ученый, крупный организатор науки и человек прекрасной души академик Радик Мартиросович Мартиросян встречает свой юбилей в расцвете творческих сил! Сердечно поздравляем Радика Мартиросовича с юбилеем, от всей души желаем крепкого здоровья и новых творческих успехов! Академик РАН Ю. В. Гуляев, академик НАН РА А. Г. Гулян, академик РАН Е.М. Дианов, профессор В. Ф. Кравченко, профессор Б. Г. Кутуза, академик РАН В. И. Пустовойт, член-корреспондент НАН РА А.А. Ахумян
5 Учредители: Научно-технологический центр уникального приборостроения Российской академии наук, Кравченко Виктор Филиппович, Пустовойт Владислав Иванович Издатель: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Научно-технологический центр уникального приборостроения Российской академии наук Журнал зарегистрирован 15 февраля 000 г. Министерством Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и средств массовой информации Свидетельство о регистрации ПИ Физические Основы Приборостроения 016. Том 5. 1 (18) ISSN Журнал «Физические основы приборостроения» включен: В Российский индекс научного цитирования (РИНЦ). В список журналов базы данных Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science. В Перечень рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук. РЕДКОЛЛЕГИЯ Пустовойт В. И., гл. редактор, академик РАН, д.ф. м.н., проф. Кравченко В. Ф., зам. гл. редактора, д.ф. м.н., проф. Боголюбов А. Н., д.ф. м.н., проф. Боритко С. В., д.ф. м.н., проф. Быков А. А., д.ф. м.н. Виноградов Е. А., член-корр. РАН, д.ф. м.н., проф. Гуляев Ю. В., академик РАН, д.ф. м.н., проф. Дианов Е. М., академик РАН, д.ф. м.н., проф. Дмитриев А. С., д.ф. м.н., проф. Жижин Г. Н., д.ф. м.н., проф. Компанец О. Н., д.ф. м.н., проф. Крохин О. Н., академик РАН, д.ф. м.н., проф. Кутуза Б. Г., д.ф. м.н., проф. Лукин Д.С., д.ф. м.н., проф. Мазур М. М., д. т.н. Морозов А. Н., д.ф. м.н., проф. Панас А. И., д.ф. м.н., проф. Пожар В. Э., д.ф. м.н. Садовничий В. А., академик РАН, д.ф. м.н., проф. Самохин А. Б., д.ф. м.н., проф. Сидняев Н. И., д. т.н., проф. Синявский Г. П., д.ф. м.н., проф. Татаренко Н. И., д.ф. м.н. Федоров И. Б., академик РАН, д. т.н., проф. Холодов А. С., член корр. РАН, д.ф. м.н., проф. Шатров А. Д., д.ф. м.н. ЗАРУБЕЖНЫЕ ЧЛЕНЫ РЕДКОЛЛЕГИИ Буц В. А., д.ф. м.н., проф. (Украина) Волосюк В. К., д. т.н., проф. (Украина) Загородний А. Г., академик НАН Украины, иностранный член РАН, д.ф. м.н., профессор (Украина) Кобаяши К., проф. (Япония) Кураев А. А., д.ф. м.н., проф. (Беларусь) Луценко В. И., д.ф. м.н., (Украина) Мележик П. Н., член-корр. НАН Украины, д.ф. м.н., проф. (Украина) Миттра Р., проф. (США) Павликов В. В., д. т.н., (Украина) Перес-Меана Э., проф. (Мексика) Пономарев В. И., д. т.н., проф. (Мексика) Ра Д., проф. (Корея) Фисун А. И., д.ф. м.н., проф. (Украина) Хашимото М., проф. (Япония) Яковенко В. М., академик НАН Украины, д.ф. м.н., проф. (Украина) НТЦ УП РАН, 016 Адрес редакции: 11734, Москва, ул. Бутлерова, д EDITORIAL BOARD Pustovoit, V. I., Editor-in-Chief, Academician of RAS, Dr. Sci. (Phys. Math.), Prof. Kravchenko, V. F., Deputy Editor-in-Chief, Dr. Sci. (Phys. Math.), Prof. Bogolyubov, A.N., Dr. Sci. (Phys. Math.), Prof. Boritko, S. V., Dr. Sci. (Phys. Math.), Prof. Bykov, A.A., Dr. Sci. (Phys. Math.) Vinogradov, E. A., Corresponding Member of RAS, Dr. Sci. (Phys. Math.), Prof. Gulyaev, Yu.V., Academician of RAS, Dr. Sci. (Phys. Math.), Prof. Dianov, E. M., Academician of RAS, Dr. Sci. (Phys. Math.), Prof. Dmitriev, A.S., Dr. Sci. (Phys. Math.), Prof. Zhizhin, G. N., Dr. Sci. (Phys. Math.), Prof. Kompanets, O. N., Dr. Sci. (Phys. Math.), Prof. Krohin, O. N., Academician of RAS, Dr. Sci. (Phys. Math.), Prof. Kutuza, B. U., Dr. Sci. (Phys. Math.), Prof. Lukin, D.S., Dr. Sci. (Phys. Math.), Prof. Mazur, M. M., Dr. Sci. (Techn.) Morozov, A. N., Dr. Sci. (Phys. Math.), Prof. Panas, A.I., Dr. Sci. (Phys. Math.), Prof. Pozhar, V. E., Dr. Sci. (Phys. Math.) Sadovnichiy, V.A., Academician of RAS, Dr. Sci. (Phys. Math.), Prof. Samokhin, A.B., Dr. Sci. (Phys. Math.), Prof. Sidnayev, N.I., Dr. Sci. (Techn.), Prof. Synyavskiy, G.P., Dr. Sci. (Phys. Math.), Prof. Tatarenko, N.I., Dr. Sci. (Phys. Math.) Fedorov, I. B., Academician of RAS, Dr. Sci. (Techn.), Prof. Holodov, A. S., Corresponding Member of RAS, Dr. Sci. (Phys. Math.), Prof. Shatrov, A.D., Dr. Sci. (Phys. Math.) FOREIGN EDITORIAL BOARD MEMBERS Buts, V. A., Dr. Sci. (Phys. Math.), Prof. (Ukraine) Volosyuk, V. K., Dr. Sci. (Techn.), Prof. (Ukraine) Zagorodny, A. G., Academician NAS of Ukraine, Foreign Member of the RAS, Dr. Sci. (Phys. Math.), Prof. (Ukraine) Kobayashi, K., Prof. (Japan) Kuraev, A. A., Dr. Sci. (Phys. Math.), Prof. (Belarus) Lutsenko, V. I., Dr. Sci. (Phys. Math.) (Ukraine) Melezhik, P.N., Corresponding Member of NAS, Dr. Sci. (Phys. Math.) (Ukraine) Mittra, R., Prof. (USA) Pavlikov, V.V., Dr. Sci. (Techn.) (Ukraine) Perez-Meana, H., Prof. (Mexico) Ponomarev, V. I., Dr. Sci. (Techn.), Prof. (Mexico) Ra, J-W., Prof. (Korea) Fisun, A. I., Dr. Sci. (Phys. Math.), Prof. (Ukraine) Hashimoto, M., Prof. (Japan) Yakovenko, V. M., Academician NAS of Ukraine, Dr. Sci. (Phys. Math.), Prof. (Ukraine) Зав. редакцией: Чуриков Д. В. Телефон редакции: 8 (495)
6 СОДЕРЖАНИЕ CONTENTS Новости науки Пустовойт В.И. К вопросу о непосредственном обнаружении гравитационных волн Приборы и методы быстропротекающих физических процессов Ахумян А. А., Мартиросян Р. М., Оганесян Д. Л., Оганесян Г. Д. Метод определения фазы субпикосекундного лазерного импульса в среднем ИК диапазоне длин волн Приборы и методы измерений в миллиметровом и субмиллиметровом ДИАПАзонах Айвазян М. Ц., Казанцев Ю. Н., Мартиросян Р. М. Направляющие системы терагерцевого диапазона Абдель Азиз А., Абделлатиф А.С., Гигоян С., Итуах С., Мартиросян Р.М., Мансур Р., Сафави-Наеини С. Мэмс планарный фазовращатель Kа диапазона на подложке с высокой диэлектрической проницаемостью ЭлекТРОДИНАмика искусственных сред и структур Папоян А. В., Саркисян Д. Г. Маркеры оптической частоты на основе наноячеек с парами щелочных металлов Ароян О. С., Неркарарян Х. В. Аналитическое описание различных кольцевых поверхностно-плазмонных микрорезонаторов Приборы и методы ДИСТАНЦИОННОГО зондирования Гулян А. Г., Мартиросян Р. М., Пирумян Г. А. Радиоастрономическая система для оценки симптомов сейсмической опасности математическое моделирование физических процессов Ахумян А. А., Багдасарян О. В., Князян Т. М., Марциниак М., Оганесян Т. Т. Микрорезонатор с РБО зеркалами для эффективного терагерцевого излучения из оптически накачиваемого GaP слоя: численное исследование методом единого выражения science news 6 Pustovoit, V.I. On the Direct Detection of the Gravitational Waves Devices and Methods of Fast-Proceeding Physical Processes 0 Hakhoumian, A.A., Martirosyan, R.M., Hovhannisyan, D.L., and Hovhannisyan, G.D. Method for Determining the Phase Subpicosecond Laser Pulses in the Mid-IR Wavelength Range Devices and Methods of Measurements in Millimeter and Submillimeter Ranges 8 Ayvazyan, M.Ts., Kazantsev, Yu.N., and Martirosyan, R.M. Waveguides for Terahertz Range 36 Abdel Aziz, A., Abdellatif, A. S., Gigoyan, S., Ituah, S., Martirossyan, R. M., Mansour, R., Safavi-Naeini, S. Ka-Band MEMS Planar Phase Shifthers Using High Dielectric Constant Substrate Electrodynamics of Artificial Materials and Structures 4 Papoyan, A. V., Sarkisyan, D. H. Optical Frequency References Based on Alkali Metal Vapor Nanocells 50 Haroyan, H. S., Nerkararyan, Kh.V. Analytic Description of Various Ring Type Surface Plasmon Microresonators Devices and Methods of Remote Sensing 64 Gulyan, А. G., Martirosyan, R. M., and Pirumyan, H. A. Radio Astronomy System for Estimating Seismic Hazards Mathematical Modeling of Physical Processes 70 Hakhoumian, A. A., Baghdasaryan, H. V., Knyazyan, T. M., Marciniak, M., and Hovhannisyan, T. T. Microresonator with DBR Mirrors for Efficient Teraherz Radiation From Optically Pumped GaP Layer: Numerical Modelling by the Method of Single Expression
7 Физика и техника плазмы Physics and Technique of Plasma Агаджанян А. А., Ахумян А. А., Закарян Т. В., Меликян А. К., Погосян Н. Г., Саргсян С. Т. Методы мониторинга и управления радиочастотной плазмы в современных технологических процессах 78 Aghajanyan, A. A., Hakhoumian, A. A., Zakaryan, T. V., Melikyan, H. K., Poghosyan, N. G., and Sargsyan, S. T. Methods of Monitoring and Control of RF Plasma in Modern Technological Processes Оптические материалы и технологии Optical Materials and Technologies Мартиросян Р. М., Макарян А. О., Мыхитарян В. М., Татевосян В. Р., Назари Ф., Джулфаян А. Магнитно-нелинейные материалы для детектирования электромагнитного излучения 88 Martirosian, R., Makaryan, A., Mekhitarian, V., Tadevosyan, V., Nazari, F., and Julfayan, A. Magneto-Nonlinear Materials for Detection of Electromagnetic Radiation Приборы и методы физики и техники СВЧ диапазона Бабаджанян А. Ж., Фридман Б., Ли К. Ближнеполевой сканирующий СВЧ микроскоп в качестве измерительной техники с наноразрешением Microwave Range Devices and Methods of Physics and Techniques 98 Babajanyan, A. J., Friedman, B., and Lee, K. Near-Field Scanning Microwave Microscope as Nano-Resolution Characterization Technique ЭлекТРОДИНАмика низко и высокотемпературных сверхпроводящих структур Константинян К. И., Овсянников Г. А. Электронный транспорт в гибридных сверхпроводниковых мезаструктурах Electrodynamics of Lowand High- Temperature Superconducting Structures 11 Constantinian, K. Y., Ovsyannikov, G. A. Electron Transport in Hybrid Superconducting Epitaxial Mesastructures Правила оформления публикаций и рукописей 133 Guidelines for Articles and Manuscripts Рубрики журнала 135 Journal Sections Сдано в набор Подписано в печать Формат бумаги 40х97. Печать цифровая. Печатных листов 34. Тираж 10 экз. Цена договорная. Отпечатано «ООО DC Print», г. Москва, 3-й Нижнелихоборский проезд, д. 1А, стр. 3, оф. 3 (метро Петровско-разумовская). Все права защищены. Перепечатка материалов журнала невозможна без письменного разрешения редакции.
8 Физические основы приборостроения Т (18) Новости науки К вопросу о непосредственном обнаружении гравитационных волн Авторы, 016 Пустовойт В. И. академик РАН, д.ф. м.н., проф., научный руководитель, Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН, Москва. Аннотация Показано, что значения масс коллапсирующих черных дыр в рамках ньютоновского приближения могут быть получены из значений наименьшей частоты излучения гравитационных волн и интервала времени от начала регистрации до момента коллапса черных дыр. Указано, что проблему нагрева зеркал интерферометра (гравитационной антенны) лазерным излучением можно решить путём использования протяженных структур с синусоидальным распределением показателя преломления. Отмечена особая роль пондеромоторных сил со стороны лазерного излучения на отражательные способности зеркал, образующих резонатор Фабри-Перо в интерферометре Майкельсона Abstract It is shown that the values of collapsing black holes masses within the framework of Newtonian approximation can be also obtained from the values of the lowest frequency of gravitational waves radiation and time interval from the start of this lowest frequency measurement until the collapse of black holes. It is pointed out that the problem of mirrors heating by laser radiation can be solved by means of the extended sinusoidal distribution of the medium refractive index. The special role of the influence of the ponderomotive forces on the part of the laser radiation on the reflective ability of mirrors forming Fabry-Perot resonator in Michelson interferometer, is also indicated. Ключевые слова: гравитационные волны, коллапс черных дыр, лазерный нагрев зеркал резонатора, интерферометр Фабри-Перо, свободная масса (зеркала) 6 Key words: gravitational waves, black holes collapse, laser heating of resonator mirrors, Fabry-Perot interferometer, (mirror) free mass В февральском выпуске Phys.Rev. Lett. появилась статья, в которой сообщается о непосредственном наблюдении гравитационных волн от слияния двух черных дыр [1]. Наблюдение было осуществлено с помощью двух уникальных интерферометров LIGO: один в Хэнфорде (штат Вашингтон, США), другой в Ливингстоне (штат Луизиана, США). Полученный интерферометрами сигнал, который приведен в [1], показан на рис. 1 (сверху), из которого видно, что он представляет собой «чирп» (сигнал с линейной частотной модуляцией), частота которого меняется от 35 до 50 Гц. На основании временного изменения частоты сигнала и сравнения с имеющейся базой данных различных сценариев излучения гравитационных волн, был сделан вывод о том, что такой сигнал соответствует слиянию двух черных дыр, и были определены значения их масс. В качестве основного выражения для определения масс коллапсирующих черных дыр было использовано выражение для зависимости наблюдаемой частоты сигнала от времени, полученное в ньютоновском приближении [1,] (см. также [3]) p - f - = 1+ èç 96 ø æ ( mm) ö c æ df ö, (1) ç m m G dt çè ø где m 1, m массы сливающихся черных дыр, G гравитационная постоянная, c скорость света, ft ( ) частота вращения масс черных дыр вокруг общего центра инерции. Решая уравнение (1) относительно частоты, получим где t, 1 8 p ( ) 1/ GM 3 t - t = f t - f t, () c t моменты времени, в которые измеряется значение частоты ft ( ), ft ( 1 ) соответ- 3 ственно, M ( mm) ( m m) 3 3 ( 1) ( ( 1) ( ) ) º +. Используя полученное соотношение (), в [1] по экспериментально зарегистрированным значениям ft ( ), ft ( 1) были найдены наиболее вероятные значения масс черных дыр. Они оказались равными 36-4M и M, где M масса Солнца.
9 К вопросу о непосредственном обнаружении гравитационных волн Dt 0.17 сек. Рис. 1. Амплитуда гравитационной волны зафиксированная интерферометрами LIGO 14 сентября 015 [1]. 1. Здесь предлагается несколько другой метод определения наиболее вероятных возможных значений масс черных дыр, основанный на знании только одной, меньшей, частоты наблюдаемых гравитационных волн и интервала времени от момента измерения наименьшей частоты до момента коллапса двойной черной дыры. В этом случае знание наибольшей частоты гравитационного излучения не требуется. Дело в том, что наибольшее значение частоты возникает непосредственно перед коллапсом, когда значения скоростей сливающихся черных дыр становятся сравнимы со скоростями света (например, в случае зафиксированного события в [1], эта скорость достигает значения скорости света), и как показано в [], релятивистские поправки становятся весьма существенными. Знание же меньшей частоты, точнее соответствует ньютоновскому приближению, используемому при выводе соотношения (). Конечно и интервал времени в сильном гравитационном поле черной дыры, как известно [,3], меняется. Однако, время это интегральная величина и доля ее изменения будет тем меньшей, чем длиннее интервал времени, в котором осуществляются наблюдения. В отличие от этого, частота колебаний в гравитационной волне является мгновенным параметром и ее значение в сильном гравитационном поле сильно зависит от величины гравитационного поля []. Получим теперь несколько иное выражение для определения масс коллапсирующих черных дыр. Будем рассматривать движения в ньютоновском приближении, когда выполняются условия медленности скоростей движения черных дыр по сравнению со скоростью света, т. е. GM r c. Тогда, используя связь между частотой вращения w ( t ) двух масс вокруг общего центра инерции 3 w ( t) r( t) = Gm ( 1+ m), (3) mm 1 где rt ( ) радиус орбиты, а также выражения для энергии связи двух масс Et ( ) =- G ( rt ) Физические основы приборостроения Т (18) 7
10 Пустовойт В.И. и потери энергии на излучение гравитационных волн de( t ) 3G æ mm ö =- r ( t) w ( t) 5 dt 5c, (4) ç èm1+ m ø получим уравнение для изменения радиуса вращения от времени [3] 3 dr( t ) 64 Gmm 1 ( m1+ m) -3 =- r ( t). (5) 5 dt 5c Уравнение (5) позволяет найти интервал времени от начала измерений t 1 до момента, когда произошел коллапс t 5 5c 4 4 D t= 53 ( r ( t1) -r ( t) ), D tº t- t1. (6) 56 G mm 1 ( m1+ m) Выражение (6) и формула () весьма похожи. Если в () отбросить член с ft ( ), а в (6) член 4 r ( t ), то они совпадают. Последнее есть прямое следствие ньютоновского приближения, когда f, r 0, но вблизи коллапса скорости черных дыр становятся релятивисткими и ньютоновское приближение уже неприменимо. Однако в интервале времени (6) доля неньютоновского релятивисткого интервала времени становится тем меньше, чем больше интервал времени наблюдения. Для точечных масс коллапс означает, что расстояние между вращающими массами стремится к нулю и, следовательно, частота f стремится к бесконечности (в нерелятивистком приближении, см. формулу (3)). После того как две массы сколлапсировались и величина квадрупольного момента системы значительно уменьшилась, то, как видно из наблюдений [1], интенсивность излучения гравитационных волн резко снизилась, что вполне понятно из общих физических соображений. Это обстоятельство позволяет более точно определить значение момента времени, в который произошло слияние двух черных дыр. Легко видеть, что этот момент времени соответствует изменению знака производной df dt, или, более точно, момент времени t, при котором d f ( t ) dt = 0. Таким образом, появляется возможность из наблюдений определить более точно момент времени, когда произошел коллапс и, тем самым, более точно определить интервал D t = t t. - 1 Из наблюдений, представленных в [1] видно, что интервал примерно составляет Dt 0.17 сек., и учитывая, что частота вращения двух черных дыр вокруг общего центра масс, равна половине частоты излучения гравитационных волн, т. е Гц, для приведенных в работе [1] значений масс 36 + M и M -4 получаем значение для интервала Dt сек. Таким образом, имеется хорошее согласие между наблюдениями и приведенными оценками для масс коллапсирующихся черных дыр. Учитывая, что значение радиуса вращения в момент коллапса приближается к значению радиуса Щварцшильда для суммарной массы черных дыр с учетом потери массы на излучения гравитационных волн, можно считать, что r ( t1) r ( t). Тогда формула (6) приобретает более простой вид 5 1/3 5 c ( m1+ m) Dt, (7) 5 3 8/3 56 G mm 1 w ( t1) где w ( t1 ) минимальное значение частоты вращения черных дыр, которая равна половине частоты наблюдаемых гравитационных волн. Эта простая формула более удобна для подбора значений масс коллапсирующих черных дыр.. В связи с продолжающимися работами по повышению чувствительности гравитационных антенн необходимо высказать некоторые соображения по поводу используемых зеркал в резонаторе Фабри-Перо. В предложенный в нашей работе лазерный интерферометр типа Майкельсона [4], важное дополнение внес Рейнер Вайс (R. Weiss [5]), предложив использовать в каждом из плеч интерферометра резонаторы Фабри-Перо. Это приводит к увеличению эффективной длины пробега лазерного луча (примерно в 100 и более раз), увеличению набега фазы, а в результате к увеличению чувствительности. Циркулирующая при этом мощность лазерного луча внутри интерферометра Фабри-Перо значительно возрастает, достигая значений 100 квт (а в будущем еще больше 830 квт) и при наличии даже незначительного поглощения в отражающих многослойных структурах возникает не только проблема отвода тепла, но и разъюстировки самого резонатора. Поэтому приходится вводить дополнительный неоднородный нагрев зеркал с тем, чтобы не допустить разъюстировки системы. 8 Новости науки
11 К вопросу о непосредственном обнаружении гравитационных волн Учитывая сказанное необходимо рассмотреть другие подходы к созданию высокоотражающих зеркал, способных выдержать большую мощность лазерного излучения. В этой связи следует исследовать возможность получения высокоотражающих протяженных структур за счет создания в среде синусоидальной зависимости изменения показателя преломления. При этом изменение показателя преломления будет незначительным, а большой коэффициент отражения достигается за счет использования протяженной периодической структуры. Такие структуры ранее подробно исследовались (см. [6 8]), когда в среде распространяющая звуковая волна за счет эффекта фотоупругости, создает периодическое изменение показателя преломления, на котором диффрагирует падающее излучение. Конечно, создание такой периодической структуры с помощью звуковой волны вряд ли подходит для интерферометров типа LIGO, однако, использование гетерогенных сред, или одномерных фотонных кристаллов, в которых с помощью той или иной технологии создают необходимую периодическую структуру изменения диэлектрической проницаемости среды [9], позволит решить многие проблемы зеркал в интерферометрах типа LIGO. Рассмотрим кратко явление дифракции «назад» падающего на среду лазерного излучения, когда диэлектрическая проницаемость среды e( x) изменяется по закону e( x) = e0 +D e( x), D e( x) =D ecos( qx), De( x) e0. (8) Здесь D e «амплитуда» изменения диэлектрической проницаемости среды, q волновой вектор периодической структуры среды. Уравнения Максвелла для падающей и отраженной волны, распространяющейся в обратном направлении, в приближении медленно меняющихся амплитуд E ( x, t) = E0 ( x)exp ( iwt- ikx) + kc.., E ( x, t) = E0 ( x)exp ( iwt+ ikx) + kc.., вблизи условия синхронизма запишем в виде + - de ( x) - de ( x) + = ikdee ( x)exp( id kx), =-ikdee ( x)exp( -D i kx), (9) dx dx где D k= ( k0 - q) отклонение от условий синхронизма, k 0 волновой вектор падающего + - излучения. Решая уравнения (9) при следующих граничных условиях: E (0) = E0, E ( L) = 0, где L размер структуры, получим для амплитуды отраженной волны распространяющейся в обратном, относительно направлению падающей волны - ik0dee0 E ( D k) =. (10) æ 1 ö Dk- i -D k + 4k0De cth L -D k + 4k0D e ç çè ø Зависимость амплитуды и фазы отраженной волны показана на рис., там же указаны численные значения при которых построены графики. Видно, что при сравнительно малых значениях изменения показателя преломления n 0 при достаточной длине структуры имеем коэффициент отражения весьма близкий к единице: при указанных на рис. значениях амплитуда отраженной волны при D k = 0 будет E - = E0 (без учета затухания излучения в среде). ϕ Abs E ( E /E 0 E ) 0 k Δk, см 1 E E 0 Re(E /E 0 ) Рис.. Зависимость модуля амплитуды, амплитуды и фазы от величины расстройки, Графики -5 p 4 построены при следующих значениях параметров: D e = 10, k 0 = ~ p 10 см 1, L = 10 см. l Физические основы приборостроения Т (18) 9
12 Пустовойт В.И. Формула (10) легко обобщается на случай поглощающей среды. Таким образом, использования периодических структур, когда излучение занимает практически весь объем зеркала, тепло отводить проще. Что касается технологии создания периодических структур, то существующая технология создания брегговских зеркал в оптическом волокне может быть использована и для получения одномерных протяженных структур. Возможно также развитие технологии получения градиентного оптического волокна, когда соответствующая расплавленная заготовка протягивается через плоскую фильеру. Наконец возможна технология, когда с помощью стоячей лазерной волны в нагретой среде, в которой имеющиеся нано частицы с большим значением диэлектрической проницаемости постепенно перераспределяются, образуя соответствующую периодическую структуру, которая после охлаждения сохраняет свое пространственное распределение. 3. Относительно проблемы подвеса зеркал необходимо отметить следующее. Известно, что падающее на зеркало достаточно мощное оптическое излучение поляризует его и у зеркала появляется дипольный момент (см. [3], а также наши работы [10]). Возникновение у зеркала дипольного момента должно приводить к некоторой дополнительной связи с окружающим оборудованием (диполь-дипольное взаимодействие) в особенности высокопроводящим металлическим конструкциям. Такая связь может оказаться весьма нежелательной, в особенности при модуляции лазерного луча. Это новый эффект воздействия лазерного излучения на зеркало, который, по-видимому, никем ранее не отмечался, и по нашему мнению должен иметь важное значение для задачи юстировки оптической схемы интерферометров и не сводится только к учету светового давления на зеркало. Речь идет о действие пондеромоторных сил со стороны лазерного излучения как на объем самого зеркала, так и на его многослойную поверхность. Падающее на зеркало лазерное излучение, отражаясь, оказывает некоторое давление на поверхность зеркала, которое учитывается при установлении равновесного состояния. Однако, часть излучения, которое проходит внутрь многослойной структуры оказывает давление на каждую границу между слоями с разными значениями диэлектрической проницаемости, что приводит, в свою очередь, к возникновению деформации в каждом из слоев, изменению их толщины и в итоге к изменению интенсивности и фазы отраженного лазерного сигнала. Если же лазерный луч модулирован, то помимо возникновения высокочастотных звуковых волн в многослойной структуре, должен еще происходить дополнительный нагрев многослойной структуры зеркала. Наконец имеется еще один механизм воздействия лазерного излучения на зеркало, связанный с объемной пондеромоторной силой. Известно (см. [3, 15] и [11, 3 34]), что на диэлектрик со стороны электрического поля действует сила 1 æ E(, ) e ö xt f( x) = Ñ E ( xt, ) r - Ñ e+ q ( xt, ) 8p r E. (11) ç è ø 8p Здесь f ( x) объемная плотность силы, действующая на среду, 10 Новости науки E( xt, ) средний по времени квадрат амплитуды лазерного излучения, e r производная по плотности диэлектрической проницаемости среды (среда считается изотропной), q объемная плотность наведенных зарядов в зеркале. Выражение (11), в отличие от формул для пондеромоторных сил, приведенных в монографиях [3,11], содержит усреднение по времени, поскольку считается, что нет свободных легких частиц (электронов), которые могут следовать за колебаниями поля волны. Для рассматриваемого нами случая в формуле (11) важны только два последние слагаемые, поскольку считается, что изменение диэлектрической проницаемости при изменении плотности не происходит (среда не содержит нано частиц, см. раздел ). Поскольку излучение падает на зеркало практически перпендикулярно плоскости зеркала, то в формуле (11) электрическое поле содержит только тангенциальную составляющую, для которой выполняются соответствующие граничные условия. Если излучение проходит сквозь периодическую отражающую структуру, например, как в случае одного из зеркал резонатора Фабри-Перо, то сила (11) может приводить к соответствующей поляризации зеркала и возникновении соответствующего дипольного момента. Если же на поверхности зеркала имеются заряды, которые могут возникнуть в силу разных причин (например, из-за действия космических лучей), то величина наведенного диполя будет еще более большей. Возникновение такого диполя приводит к тому, что между свободным зеркалом и окружающими металлическими конструкциями возникает механическая связь из-за электростатического «диполь-дипольного» взаимодействия, поскольку диполь зеркала, в силу электростатической
13 К вопросу о непосредственном обнаружении гравитационных волн индукции, порождает один или несколько диполей в проводящих металлических конструкциях. Таким образом возникающее диполь-дипольное взаимодействие ограничивает свободу перемещения зеркала, что снижает чувствительность системы. Избежать этого явления возможно, например, используя соответствующие материалы и конструкцию подвеса зеркала. Помимо указанного выше эффекта, возникает еще один более сильный эффект воздействия пондеромоторной силы на многослойную периодическую структуру. Как известно [11, 3-34], помимо объемной силы существует также и поверхностная сила, которая может быть получена из формулы (11) интегрированием по объему зеркала. Тогда можно показать, что возникает поверхностная плотность силы, действующей на границу раздела сред с разными значениями диэлектрической проницаемости в каждом из слоев. Эта поверхностная плотность силы «давит» на границу раздела, причем величина этого давления определяется величиной 1 f( x) = E( xt, ) ( e1- e), (1) где e 1, e значения диэлектрической проницаемости соседних слоев периодической структуры. По мере распространения излучения сквозь периодическую структуру величина тангенциальной составляющей поля уменьшается, однако, знак давления (как видно из формулы (1) меняется вдоль структуры, создавая разные напряжения. Такое пространственное изменение давления может приводить к целому ряду эффектов: изменению толщин слоев и, как следствие «уходу» от условий синхронизма, либо к разрушению самой периодической структуры, а при наличии временной модуляции интенсивности лазерного излучения приводить к возникновению акустических колебаний. (Заметим, что такой механизм возбуждения достаточно высокочастотных акустических колебаний среде с периодическим изменением диэлектрической проницаемости модулированным лазерным излучением, по-видимому никем не рассматривался. Ясно, что эта задача требует отдельного специального рассмотрения). Таким образом, на границе двух сред с разными значениями диэлектрической проницаемости, то электрическое поле лазерного излучения, вектор которого параллелен границе раздела сред, оказывает давление на границу, приводящее к неоднородной деформации периодической структуры. Рассмотренные выше явления могут оказаться важными при создании лазерных интерферометров с большей чувствительностью. 4. Относительно того была ли известна наша работа [4] специалистам, работающим над созданием резонансных антенн для приема гравитационных волн, и осуществившим первые попытки обнаружить гравитационные волны (J. Weber, 1960) необходимо отметить следующее. В 1963 году мой учитель В. Л. Гинзбург участвовал в конференции по гравитации в Польше (г. Варшава) [10], на которой он выступил с докладом, в котором, на основании нашей работы, содержалась критика резонансных приемников гравитационных волн. Известно, что резонансные детекторы гравитационных волн имеют наибольшую чувствительность на вполне определенной резонансной частоте и обладают весьма узкой спектральной полосой. Частоты возможных источников гравитационных волн неизвестны. При этом неизвестны также ни направления, из которого могут прийти гравитационные волны, ни их поляризация. Именно эти особенности резонансных антенн, по нашему мнению, и привели к неудаче обнаружения гравитационных волн таким методом, что, помимо предложения об использования широкополосных лазерных интерферометров, и было отмечено в нашей работе [4]. В том же году Дж. Вебер дал ответ на эту критику в работе [13], сославшись на работу В. Л. Гинзбурга [1] и нашу [4] (см. рис. 3). В пионерском эксперименте Дж. Вебера антенна представляла собой алюминиевый цилиндр длиной м и диаметром 1 м, подвешенный на стальных проволочках; резонансная частота антенны составляла 1660 Гц, амплитудная чувствительность пьезодатчиков около см. Дж. Вебер использовал два детектора, работавших на совпадения, и сообщил об обнаружении сигнала, источником которого с наибольшей вероятностью был центр Галактики. Однако независимые эксперименты не подтвердили наблюдений Вебера. Все же необходимо отметить, что пионерские работы Дж. Вебера сыграли важную роль в развитии и понимании проблемы непосредственного обнаружения гравитационных волн. Они привлекли большое внимание исследователей [14]. Из действующих в настоящее время детекторов по такому принципу работает сферическая антенна MiniGRAIL (Лейденский университет, Голландия), антенна ALLEGRO (Батон-Руж, Луизиана, США), на которой в свое время работал и Дж. Вебер, AURIGA (Рим, Италия), температура приемника в этой антенне 0.1 К, NAUTILUS (Рим, Италия) EXPLORER (Швейцария) и АГРАН (Россия). 11 Физические основы приборостроения Т (18)
14 Список литературы 1. Abbott, B. P. et al. Observation of Gravitational Waves From a Binary Black Hole Merger. // Phys. Rev. Lett No Blanchet, L., Damour, T., Iyer, B. R., Will, C. M., and Wiseman, A. G. Gravitational-Radiation Damping of Compact Binary Systems to Second Post-Newtonian Order. // Phys. Rev. Lett No Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Теория поля. М.: Наука, Новости науки Рис. 3. Копия первой страницы работы [9]. Работа выполнена при частичной поддержке гранта Российского фонда фундаментальных исследований Офм_м. 4. Gertsenshtein M.E., Pustovoit V.I. On the Detection of Low Frequency Gravitation Waves. // Sov. Phys. JETP Vol. 16. No.. P Weiss R. Electromagnetically Coupled Broadband Gravitational Antenna / Quarterly Report of the Research Laboratory for Electronics // MIT Report No WEB: https:// dcc.ligo.org/ligo p7000/public/main 6. Pustovoit, V.I. Special Case of Light Collinear Diffraction on Sound Waves in Crystals. // Optical
15 К вопросу о непосредственном обнаружении гравитационных волн Memory and Neural Networks (Information Optics) Vol. 4. No.. See Also [8]. 7. Афанасьев, А.М., Гуляев, Ю.В., Пустовойт, В.И. Физические процессы в электронных приборах. // Радиотехника и электроника Т С Пустовойт В. И. Избранные труды. С М.: Наука, Пустовойт В. И. Акустооптические свойства метаматериалов. // Физические основы приборостроения Т. 4.. С Pustovoit, V.I., Borisov, M., Ivanov, O. // Phys.Lett. A Vol No. 11.; Solid State Comm Vol. 76. No. 6; See Also [8, P ]. 11. Тамм И.Е. Основы теории электричества. М.: Физматлит, с. 1. Ginsburg, V.L. // Inter. Conf. On Gravitation. Warsaw, July Weber, J. Remarks on Gravitational Experiments. IL Nuovo Cimento ( ) Т. 9. No. 4. P Weber, J. // Phys. Rev No P. 360.; General Relativity and Gravitational Waves. New York Ch. 8.; Gravitational Radiation Detector Observations in 1973 and 1974 // Nature No. 66. P. 43. Поступила марта 016 г. on The direct detection of the gravitational waves V. I. Pustovoit The method of black holes masses determining from observations is analyzed.it is shown that use of knowledge of the low-frequency gravitational waves being recorded and the length of time from the beginning of registration before the collapse of black holes is more preferable than knowledge of the low and high frequencies to determine the possible values of collapsing black holes masses. Although both approaches within the framework of Newtonian approximation are completely equivalent, however the use of the value of time interval from the start of the measurement until the collapse is more accurate, since the proportion of the length of time in the measured interval containing relativistic approximation, when the speed of black holes is comparable to the speed of light, is the smaller, the longer the observed and measured time interval. The values of black holes masses and the measured time interval, obtained as a result of first observations, according to this model are in very good agreement. The problem of heating of the mirrors in Fabry-Perot resonator of Michelson interferometer, by incident laser radiation is being considered, and it is observed that the problem of heat dissipation can be solved by a different approach, without the use of multilayer reflective openings. As an alternative approach to the creation of highly reflective structures it is suggested to use a spatially extended structure with a sinusoidal variation of the refractive index. Some of the possible technological techniques for producing such structures based on heterogeneous environments are considered. Amplitude and phase of the reflected laser signal from the sinusoidal apodized structure are found and it is shown that in a sufficiently wide range of wave numbers of laser radiation, synchronism conditions are fulfilled and reflection coefficient can be arbitrarily close to unity (nonregistering the radiation absorption in the mirror medium). It is indicated that to perform the heat removing from an extended structure is much simpler than that of the «fine» reflective periodic structure. The use of such mirrors can significantly increase the sensitivity of laser gravitational antennas. The effects of the incident laser radiation exposure on the periodic structure are considered, and it is shown that the bulk ponderomotive force may lead to a polarization of a mirror due to radiation, and consequently, to appearance of an additional mechanical connection of the mirror with the surrounding mirror suspension designs. The impact of surface ponderomotive forces on the border of media with different dielectric constants is considered and it is shown that arising at the same time pressure spatial variables lead to deformation of the layers of media, and the strain and pressure marks depend on the difference of the dielectric constant values of the next layers. The possible consequences of such spatially variable pressures effects (violation of synchronism conditions (misalignment) of reflective coatings, and others, are indicated. It is also noted that our work, in which a laser interferometric technique for the detection of gravitational waves was first proposed, has been already known to J. Weber in Новости науки
16 От редакции Работа Герценштейн М. Е., Пустовойт В. И. К вопросу об обнаружении гравитационных волн малых частот // ЖЭТФ Т. 43. Вып. (8). С стала библиографической редкостью, поэтому, с разрешения Редакции Журнала экспериментальной и теоретической физики, приводим их копии. Ссылки на эти работы (русскую и английскую версию) должны быть только на оригиналы.
17
18
19 Gertsenshtein, M.E., Pustovoit, V.I. On the Detection of Low Frequency Gravitation Waves. // Soviet Physics Jetp. Vol. 16. No.. P
20
21
22 Физические основы приборостроения Т (18) Приборы и методы быстропротекающих физических процессов УДК Метод определения ФАЗы субпикосекундного ЛАЗЕРНОГО импульса в среднем ИК диапазоне длин волн Авторы, 016 Ахумян А. А. д.ф. м.н., член-корреспондент Национальной академии наук Республики Армения, директор, Институт радиофизики и электроники НАН РА, Ереван, Республика Армения. Мартиросян Р. М. академик НАН РА, Президент Национальной академии наук Республики Армения, Ереван, Республика Армения. Оганесян Д. Л. д.ф. м.н., факультет радиофизики, кафедра СВЧ и телекоммуникаций, Ереванский государственный университет, Ереван, Республика Армения. Оганесян Г. Д. к.ф. м.н., факультет радиофизики, кафедра СВЧ и телекоммуникаций, Ереванский государственный университет. Аннотация Для определения фазового сдвига центральной частоты субпикосекундного лазерного импульса в среднем ИК диапазоне длин волн предлагается метод, основанный на генерации излучения суммарной частоты (ИСЧ) двумя одинаковыми линейно-поляризованными лазерными субпикосекундными импульсами накачки с разностью фаз, распространяющимися в кристалле GaSe с регулярной доменной структурой. В работе показано, что в поле субпикосекундного ИК лазерного импульса с центральной длиной волны 9.6 мкм, распространяющегося в кристалле GaSe с регулярной доменной структурой (РДС) с периодом равным 16 мкм, происходит одновременная квазисинхронная генерация второй, третьей и четвертой гармоник импульса накачки на длинах волн 4.8, 3. и.4 мкм соответственно. Представленные в работе результаты могут быть использованы при разработке нелинейно-оптического фазового коррелятора для определения фазы субпикосекундного лазерного импульса в среднем ИК диапазоне длин волн. Ключевые слова: ИК лазерный импульс, излучение суммарной частоты, разность фаз Abstract The method of determination of the phase shift of the central frequency of subpicosecond laser pulse in the mid-ir wavelength range is proposed. The method is based on the generation of sum frequency radiation by two equally linearly polarized subpicosecond laser pulses of pump with a phase difference, propagating in GaSe crystals with a regular domain structure. It is shown that in the field of subpicosecond IR laser pulse at the 9.6 μm central wavelength propagating in GaSe crystal with a regular domaon structure with a period 16 μm takes place simultaneous quasisynchronous generation of the second, third and fourth harmonics of the pump pulse at 4.8, 3. and.4 μm wavelengths, respectively. The obtained results can be used for developing the nonlinear optical phase correlator for determination of the phase of subpicosecond mid-ir laser pulse. Key words: IR laser pulse, difference frequency radiation, phase difference Введение Прогресс в области генерации субпикосекундных лазерных импульсов в среднем ИК диапазоне определяется применением нелинейно-оптических методов [1 11]. Нелинейная оптика дает возможность как получения широкополосного импульса ИК излучения, так и широкополосной регистрации ИК спектров. Для субпикосекундных лазерных импульсов излучения в среднем ИК создание нелинейно-оптических методов определения смещения фазы несущей частоты относительно огибающей имеет весьма важное практическое значение в фундаментальных и прикладных задачах нестационарной ИК спектроскопии. В настоящей работе предлагается метод определения фазы субпикосекундного лазерного импульса в среднем ИК диапазоне, основанный на генерации излучения суммарной частоты в поле субпикосекундного лазерного импульса распространяющегося в среде с РДС. 0
23 Метод определения фазы субпикосекундного лазерного импульса в среднем ИК диапазоне длин волн 1. Нелинейно-оптическое преобразование разности фаз взаимодействующих субпикосекундных лазерных импульсов излучения в среднем ИК диапазоне в разность интенсивностей гармоник на суммарной частоте В настоящем разделе на основе системы нелинейных уравнений Максвелла рассматривается процесс влияния разности фаз между двумя одинаковыми линейно-поляризованными субпикосекундными лазерными импульсами в среднем ИК диапазоне длин волн, распространяющихся в кристалле GaSe с РДС на эффективность генерации ИСЧ. Рассмотрим одинаковые линейно-поляризованные лазерные импульсы с плоскими волновыми фронтами и с компонентами электромагнитного поля ( Ex1, E x) и ( Hy1, H y), распространяющимися вдоль оптической оси (z-срез) кристалла GaSe с точечной группой симметрии 6m и с РДС [1]. При этом между импульсами существует некоторая разность фаз. Направление распространения импульсов совпадает с оптической осью Z ([001]) анизотропного кристалла GaSe, импульс E y поляризован вдоль кристаллической оси Y ([010]) а E x импульс вдоль оси X ([100]). В рассматриваемой геометрии импульсы ( Ex1, E x) и E y соответствуют волнам с обыкновенной поляризацией. В этом случае cистема уравнений Максвелла, описывающиx данный процесс, может быть представлена в виде Dy Hx H 1 E x y Dy -PyL -PyNL =, =, E y =, (1) t z t m0 z e0 D Hy H x y 1 Ex Dx -PxL -PxNL =-, =-, Ex =, () t z t m0 z e0 где D x и D y компоненты электрической индукции, e0 и m 0 проницаемости вакуума, а PxL, PyL, PxNL и P ynl соответственно линейная и нелинейная поляризации среды. D x и D y определяются согласно материальным уравнениям Dx = e0ex + PxL + PxNL, (3), Dy = e0ey + PyL + PyNL. (4) Линейная поляризация среды может быть представлена в виде ( ) t PxL t = e0 cx t-t Ex t dt PyL t = e0 ò cy t-t Ey t dt. (5) - - Нелинейная поляризация оптического кристалла GaSe [10] рассматривается в квазистатическом приближении PxNL ( t) =- e0dex ( t) Ey ( t), (6a) PyNL ( t) =- e0dex ( t) + e0dey ( t), (6б) где d =54 пм/в нелинейная восприимчивость кристалла GaSe. В линейной части поляризации ( (5) восприимчивости ( c 1 ( ) x w, cy ( w ) определяются через показатель преломления nor ( w, T) обыкновенной волны следующим образом: ( ) ( c 1 ( ) ( ) x w = cy w = nor ( w) - 1. (7) В пределах полосы прозрачности (0.6 0 мкм) показатель преломления нелинейного кристалла GaSe аппроксимируется формулой Селмейера [13], которая основана на классической лоренцовской модели атома и которая при T=93 K имеет вид or ( 1 ò ) ( ) ( ), ( ) ( ) or ( ) ( ) t ( 1 ) ( ) ( ) e w w p w p w = n = c c, (8) где l длина волны (в мкм), с скорость света в вакууме (в мкм/с). В РДС на границах доменов происходит периодическое изменение знака квадратичной восприимчивости а нелинейную восприимчивость для периодически поляризованного кристалла можно представить в виде [11] ( pz m ) ( ) ép( m ) ( ) M sin é + 1ù L sin 1 Mù ê + ú d( z) = d ë û ë û å, (9) m= 0 m+ 1 p m+ 1 M где L значение периода РДС, m=0,1,,..m, M количество слагаемых в сумме (9). Значение периода L для реализации условия квазисинхронной генерации y поляризованного излучения второй гармоники (ВГ), с учетом рассматриваемой геометрии задачи, определяется 1 Физические основы приборостроения Т (18)
docplayer.ru
