DeepLightSeekتعريف:
ظاهرة الانكسار المزدوج أو مؤشر الانكسار لوسيط مرتبطة بالاستقطاب.
في الأدب ، عادة ما يكون للكسر المزدوج معنيين مختلفين. في البصريات الكلاسيكية ، يشار إليها باسم الانكسار المزدوج.
في البصريات غير الخطية وتكنولوجيا الليزر ، يعتبر الانكسار المزدوج خاصية تعتمد فيها مؤشر الانكسار لبعض الوسائط الشفافة غير المتماثلة على اتجاه الاستقطاب (أي اتجاه المجال الكهربائي). يظهر هذا الأخير الانكسار المزدوج عندما يحدث شعاع غير مستقطب على المادة.
يعتمد مؤشر الانكسار على حالة الاستقطاب
يعتمد مؤشر الانكسار على حالة الاستقطاب وينتج الآثار التالية:
- عندما يخضع شعاع ضوئي للانكسار على سطح بلورة مكسورة ثنائية ، ترتبط زاوية الانكسار باتجاه الاستقطاب. وبهذه الطريقة، يتم تقسيم شعاع غير مستقطب إلى إضاءتين مستقطبتين خطياً (ثنائياً) عندما لا يصادف عمودياً على المادة. عندما يتم توجيه الضوء غير المستقطب نحو كائن، إذا تم استخدام بلورة ثنائية الانكسار لمراقبة الكائن، ستظهر صورتان.
- عندما يتم نقل شعاع ليزر مستقطب خطيًا في بلورة ثنائية الانكسار ، إذا لم يتزامن اتجاه الاستقطاب مع محور ثنائي الانكسار ، فسيحتوي على جزئين استقطابين بأرقام موجة مختلفة في اتجاهات مختلفة. لذلك ، أثناء النقل ، بسبب تغير المرحلة النسبية بين المكونين المستقطبين ، تتغير حالة الاستقطاب.
- يمكن تطبيق هذا التأثير على أجهزة التنظيم المزدوجة الانكسار لأنها تعتمد على الطول الموجي (على الرغم من أن فرق مؤشر الانكسار مستقل عن الطول الموجي). يعتمد هذا التأثير على الطاقة من خلال تعديل المرحلة الذاتية وتعديل المرحلة المتقاطعة (انظر دوران الاستقطاب غير الخطي) ، ويستخدم أحيانا لقفل الوضع السلبي في الليزر الألياف.
- وبالمثل، عندما يتم نقل شعاع الليزر في بلورة الليزر مع الانكسار الثنائي الناجم عن الحرارة، تتغير حالة الاستقطاب أيضًا. يرتبط هذا التغيير بالموقع ، حيث يتغير اتجاه محور الانكسار الثنائي (عادةً محوريًا). هذا التغيير (جنبا إلى جنب مع عنصر الاستقطاب في تجويف الرنين الليزري) هو مصدر فقدان إزالة الاستقطاب.
- يمكن للكسر المزدوج للمواد البلورية غير الخطية تحقيق مطابقة المراحل للكسر المزدوج أثناء التفاعلات غير الخطية.
مثال على الانتهاك المزدوج
في تكنولوجيا الليزر والبصريات غير الخطية ، عادة ما تحدث ظاهرة الانكسار المزدوج في بلورات غير متماثلة:
- بعض بلورات الليزر ، مثل بلورات فانادات وبلورات التنغستات ، تظهر بطبيعتها الانكسار المزدوج. هذا مفيد جدا عندما يكون هناك حاجة إلى خروج مستقطب خطي بدون خسارة إزالة الاستقطاب.
- جميع البلورات غير الخطية المستخدمة لتحويل التردد غير الخطي تظهر الانكسار المزدوج.
- عادة ما تستخدم البلورات المكسورة لصنع المستقطبات.
- على الرغم من أن الألياف البصرية نفسها لا تحتوي على انكسار مزدوج، إلا أن تأثيرات الانكسار المزدوج غالبا ما تواجه في الألياف البصرية: في بعض الأحيان يأتي الانكسار المزدوج من انحناء الألياف (مما يسبب خسائر الانحناء) والاضطرابات العشوائية. وهناك أيضا استقطاب الحفاظ على الألياف.
حتى الوسائط المتماثلة يمكن أن تعاني من الانكسار المزدوج بسبب وجود ضغط ميكانيكي غير موحد. يمكن ملاحظة هذا عن طريق وضع قطعة من الزجاج العضوي بين اثنين من المستقطبين المتقاطعين: عندما يتم تطبيق الإجهاد على الزجاج العضوي ، يمكن رؤية صورة ملونة بسبب تأثير الانكسار المزدوج الذي يعتمد على الطول الموجي الناجم عن الإجهاد.
كما توجد آثار مماثلة في الألياف البصرية المنحنية ، حيث تحدث خسائر إزالة القطبة بسبب الآثار الحرارية في بلورة الليزر.
الألياف البصرية المباشرة لديها فقط كسر ثنائي عشوائي صغير ، وحتى ذلك ، ستتغير حالة استقطاب الضوء فيها بعد مسافة معينة من النقل. يستخدم وجود الاستقطاب الحفاظ على الألياف الانكسار الثنائي القوي لقمع هذه الآثار.
وصف كمي للكسر المزدوج
يمكن استخدام الطرق التالية للوصف الكمي لحجم الانتهاك المزدوج:
- بالنسبة للبلورات، يمكن النظر في فرق مؤشر الانكسار في اتجاه الاستقطاب.
- في الألياف البصرية ومرشدات الموجات الأخرى ، يتم وصف الفرق الفعال في مؤشر الانكسار بشكل أفضل. هذا مرتبط مباشرة بالفرق في الجزء الخيالي من ثابت الانتشار.
كما يمكن أن تتميز بطول ضربة الاستقطاب ، وهو الفرق بين 2πوالانتشار المستمر. إذا كانت هناك موجات ذات حالات استقطاب مختلفة في وقت واحد في دليل الموجة، تبقى علاقة مرحلتها دون تغيير بعد مرورها عبر مضاعفات عددية صحيحة لطول ضربة الاستقطاب.
