位相

對光波的波陣面(或位相)進行的反演處理。當這種處理是通過光波與物質的非線性相互作用來實現時,就稱為非線性光學位相復共軛。在數學上這等價於對復空間振幅進行復共軛運算,因此位相復共軛波等價於時間反演波。

基本介紹

光學位相復共軛,分類,套用,

光學位相復共軛

對光波能實現位相復共軛作用的光學系統稱為位相共軛鏡。位相共軛鏡與普通反射鏡具有不同的性質。附圖解釋了當一個理想的平面波陣面通過一個位相畸變介質後,由位相共軛或普通反射鏡反射回再次通過位相畸變介質後,波陣面的變化情況。由於前者能使入射的波陣面反演,故反射光束再次通過位相畸變介質後,波陣面又恢復成平面;而對於普通反射鏡,反射光束再次通過畸變介質後,位相畸變加倍。理想的位相共軛鏡還能夠反演入射波的偏振態。對於無損耗的共軛鏡,可以反演入射光子的所有量子數,即反演入射光子的線動量、角動量等。

分類

有兩類非線性相互作用可以獲得入射波的位相共軛波:一類是彈性光散射,這是一種參量過程,各相互作用波場通過非線性介質相互耦合;另一類是非彈性光散射,是受激散射過程。
獲得位相共軛波的參量過程主要有三波混頻和四波混頻(見光學混頻)。非彈性光散射方法包括受激喇曼散射、受激布里淵散射和受激瑞利散射。

套用

利用一些固定的光學元件也能實現波陣面反演,這稱為準共軛器。  光學位相復共軛技術可用以補償光束通過光纖、大氣及高功率雷射放大器鏈傳輸時引起的位相畸變;在實時適應光學、信息儲存和處理、圖象傳輸、光計算機、超低噪聲探測、干涉計量、投影光刻、材料的研究及軍事上有廣泛的潛在套用。

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