Incamake y'urumuri rw'umurongo n'urutari umurongo

Incamake y'urumuri rw'amatara n'urumuri rudakoresha umurongo

Hashingiwe ku mikoranire y'urumuri n'ibintu, optike ishobora kugabanywamo optike igororotse (LO) na optike idafite umurongo (NLO). Optike igororotse (LO) ni ryo shingiro ry'optike isanzwe, yibanda ku mikoranire y'urumuri. Mu buryo bunyuranye, optike idafite umurongo (NLO) ibaho iyo ubukana bw'urumuri budahuye neza n'uburyo urumuri rukora, cyane cyane mu bihe by'urumuri rwinshi, nka lazeri.

Ikoranabuhanga rya Linear Optics (LO)
Muri LO, urumuri rukorana n'ibintu ku bushyuhe buri hasi, akenshi rukoresha fotoni imwe kuri atome cyangwa molekyuli. Uku guhuza bituma habaho guhindagurika guke kwa atome cyangwa molekyuli, bigakomeza kuba mu busanzwe, kandi bitagize ingaruka mbi. Ihame ry'ibanze muri LO ni uko dipole iterwa n'umurima w'amashanyarazi ingana neza n'imbaraga z'umurima. Kubwibyo, LO yujuje amahame yo gushyiramo imbaraga no kongeramo imbaraga. Ihame ryo gushyiramo imbaraga rivuga ko iyo sisitemu ihuye n'imiraba myinshi ya elegitoroniki, igisubizo cyose kingana n'igiteranyo cy'ibisubizo bya buri muraba. Gushyiramo imbaraga bigaragaza ko igisubizo rusange cya sisitemu ikomeye ya optique gishobora kugenwa no guhuza ibisubizo by'ibintu byayo. Umurongo muri LO bivuze ko imyitwarire y'urumuri ihoraho uko ubushyuhe buhinduka - umusaruro uhuye n'ibyinjira. Byongeye kandi, muri LO, nta kuvanga umurongo, bityo urumuri runyura muri sisitemu nk'iyo rugumana frequency yarwo nubwo rwaba rugenda ruhinduka cyangwa rukagira impinduka mu cyiciro. Ingero za LO zirimo imikoranire y'urumuri n'ibintu by'ibanze bya optique nka lenses, indorerwamo, amapine y'imiraba, na diffraction gratings.

Optike Zidafite Umurongo Ugororotse (NLO)
NLO itandukaniye ku buryo idahuza n'urumuri rwinshi, cyane cyane iyo hari imbaraga nyinshi aho umusaruro udashobora gutandukana n'imbaraga zinjiye. Muri NLO, fotoni nyinshi zikorana n'ibikoresho icyarimwe, bigatuma urumuri ruvangwa n'impinduka mu gipimo cyo kugaragara. Bitandukanye na LO, aho imyitwarire y'urumuri iguma ihamye hatitawe ku mbaraga, ingaruka zitahuza n'umurongo zigaragara gusa ku mbaraga z'urumuri zikabije. Kuri ubu bushyuhe, amategeko asanzwe agenga imikoranire y'urumuri, nk'ihame rya superposition, ntakibaho, ndetse n'ingufu ubwayo ishobora gukora idahuza n'umurongo. Kuba idahuza n'umurongo mu mikoranire hagati y'urumuri n'ibintu bituma habaho imikoranire hagati y'imirongo itandukanye y'urumuri, bigatera ibintu nko gukora harmonic, no gukora frequency sum n'itandukaniro. Byongeye kandi, optique idahuza n'umurongo irimo inzira za parametric aho ingufu z'urumuri zigatangwa kugira ngo habeho frequencies nshya, nk'uko bigaragara mu kongera ingufu za parametric na oscillation. Ikindi kintu cy'ingenzi ni modulation ya self-phase, aho phase y'umuraba w'urumuri ihinduka bitewe n'imbaraga zayo - ingaruka igira uruhare runini mu itumanaho ry'amajwi.

Imikoranire y'urumuri mu byuma bitanga urumuri n'ibidafite umurongo
Muri LO, iyo urumuri rukorana n'ikintu, uburyo ibintu bifatwa bungana neza n'ubukana bw'urumuri. Mu buryo bunyuranye, NLO ikoresha ibikoresho bifatwa atari gusa n'ubukana bw'urumuri, ahubwo no mu buryo bugoye cyane. Iyo urumuri rufite ubukana bwinshi rugeze ku kintu kidahuje umurongo, rushobora gutanga amabara mashya cyangwa guhindura urumuri mu buryo budasanzwe. Urugero, urumuri rutukura rushobora guhindurwa urumuri rw'icyatsi kibisi kuko uburyo ibintu bifatwa bukubiyemo ibirenze impinduka zishingiye ku rugero rumwe gusa - bishobora kuba birimo gukuba inshuro ebyiri cyangwa izindi ngaruka zikomeye. Iyi myitwarire ituma habaho ingaruka zikomeye z'urumuri zitagaragara mu bikoresho bisanzwe.

Imikoreshereze y'ubuhanga bw'izuba bukoresha umurongo n'ubudakoresha umurongo
LO ikubiyemo ikoranabuhanga ritandukanye ry’ikoranabuhanga rikoreshwa cyane mu ikoranabuhanga ry’urumuri, harimo lens, indorerwamo, amapine y’urumuri, na diffraction gratings. Itanga uburyo bworoshye kandi bushobora kubarwa bwo gusobanukirwa imikorere y’urumuri muri sisitemu nyinshi z’urumuri. Ibikoresho nka phase shifters na beam splitters bikunze gukoreshwa muri LO, kandi urwego rwateye imbere kugeza aho LO circuits zamenyekanye cyane. Izi circuits ubu zifatwa nk'ibikoresho bifite imikorere myinshi, hamwe n’ikoreshwa mu bice nka microwave na quantum optical signal processing ndetse n’imiterere mishya ya bioheuristic computing architectures. NLO ni nshya kandi yahinduye amashami atandukanye binyuze mu mikoreshereze yayo itandukanye. Mu rwego rw’itumanaho, igira uruhare runini muri sisitemu za fiber optic, igira ingaruka ku mbibi zo kohereza amakuru uko imbaraga za laser ziyongera. Ibikoresho byo gusesengura yungukira kuri NLO binyuze mu buryo bugezweho bwa microscopy nka confocal microscopy, itanga amashusho meza kandi asobanutse neza. NLO kandi yongera laser binyuze mu guteza imbere laser nshya no guhindura imiterere ya optical. Yananogeje uburyo bwo gufata amashusho y’urumuri mu mikoreshereze y’imiti hakoreshejwe uburyo nka second-harmonic generation na two-photon fluorescence. Muri biophotonics, NLO yorohereza amashusho yimbitse y’uturemangingo nta kwangirika gukabije kandi itanga ikimenyetso cy’itandukaniro ry’ibinyabuzima. Uru rwego rufite ikoranabuhanga rya terahertz rigezweho, rituma bishoboka gukora imivuduko ikomeye ya terahertz y’igihe kimwe. Muri quantum optics, ingaruka zitari umurongo ziroroshya itumanaho rya quantum binyuze mu gutegura ibyuma bihindura frequency na equivalents ya photon. Byongeye kandi, udushya twa NLO mu gukwirakwiza Brillouin twafashije mu gutunganya mikoroonde no guhuza urumuri. Muri rusange, NLO ikomeje gutera imipaka y’ikoranabuhanga n’ubushakashatsi mu nzego zitandukanye.

Ikoranabuhanga rikoresha umurongo n'iry'urumuri ritari umurongo n'ingaruka zaryo ku ikoranabuhanga rigezweho
Optique igira uruhare runini mu bikorwa bya buri munsi ndetse no mu ikoranabuhanga rigezweho. LO itanga ishingiro rya sisitemu nyinshi zisanzwe z’amatara, mu gihe NLO iyobora udushya mu nzego nka itumanaho, mikoroskopi, ikoranabuhanga rya laser, na biofotoniki. Iterambere riherutse muri NLO, cyane cyane ko rijyanye n'ibikoresho bifite imiterere ibiri, ryitaweho cyane bitewe n'ikoreshwa ryabyo rishobora gukoreshwa mu nganda no mu bya siyansi. Abahanga mu bya siyansi barimo kandi gusesengura ibikoresho bigezweho nka dots za quantum binyuze mu gusesengura imiterere y'umurongo n'iy'umurongo. Uko ubushakashatsi bugenda butera imbere, gusobanukirwa LO na NLO hamwe ni ingenzi mu kuzamura imbibi z'ikoranabuhanga no kwagura amahirwe ya siyansi y'amatara.