اپتیک غیرخطی مبانی و کاربردها

اپتیک غیرخطی یکی از زیر شاخه‌های اپتیک مدرن است که جایگاه آکادمی مهمی در اپتیک مدرن دارد، همانگونه که فیزیک لیزر چنین جایگاهی دارد.
فیزیک لیزر اصول افزاره‌های لیزری و ویژگی‌های لیزر را مطالعه می‌کند و عمدۀ درونمایۀ پژوهشی آن شامل نظریۀ تابش القاشده، نظریۀ کاواک تشدید نوری، نظریۀ انتشار لیزر، نظریۀ همدوسی لیزر، طیف فرکانس لیزر، مُد فضایی لیزر و ویژگی‌های توان لیزر است.
اپتیک غیرخطی انواع مختلف اثرات غیرخطی را در برهمکنش بین لیزر و ماده مطالعه می‌کند و درونمایۀ پژوهشی آن شامل دو جنبه است:
یکی، مطالعۀ لیزر، از این منظر که چگونه پارامترهای ماکروسکوپی (ضریب پذیرندگی، ضریب دیالکتریک، ضریب شکست، ضریب جذب و غیره) و نیز ساختار میکروسکوپی ماده را تغییر می‌دهد تا به کمک آن دستکاری ماده توسط نور را تحقق بخشد. دیگری، مطالعۀ تغییر ایجادشده در ماده تحت تأثیر لیزرِ پمپ، از این منظر که چگونه بر پارامترهای سیگنال نوری منتشرشونده در ماده (فرکانس، توان، بردار موج، فاز، پهنای پالس، طیف فرکانس، سرعت گروهی، جهت انتشار و غیره)، به منظور تحقق کنترل نور با نور تأثیر می‌گذارد.
به طور خلاصه، فیزیک لیزر روش تولید نور لیزر و اپتیک غیرخطی روش کنترل نور لیزر را مطالعه می‌کند که این دو، دوره‌های تحصیلی مبانی کاربرد لیزر هستند. بنابراین، دانشجویان تحصیلات تکمیلی متخصص اپتیک باید اپتیک غیرخطی را در کنار فیزیک لیزر مطالعه کنند.
مبانی علم اپتیک غیرخطی، بلافاصله پس از اختراع لیزر در سال 1960، پایه‌ریزی شد. این علم، بیش از نیم‌قرن پیشینۀ پیشرفت دارد و زمینه‌های پژوهشی آن، از هر دو بُعد عمق و گستردگی، به طور پیوسته رشد یافته است. در حال حاضر، اپتیک غیرخطی کاربردهای گستردهای یافته است. برای مثال، به طور گسترده در فناوری لیزر، به منظور تغییر فرکانس لیزر، فشرده‌سازی پهنای پالس لیزر و دستیابی به توان و فرکانس قابل تنظیم لیزری استفاده شده است. اپتیک غیرخطی، به منظور ساخت افزاره‌های اُپتوالکترونیک متنوعی مانند لیزر، تقویت‌کنندۀ نوری، مدولاتور نوری، عناصر حافظۀ نوری، نمایشگر نوری و سوئیچ‌های نوری استفاده شده است که به طور گسترده در فناوری‌های اپتوالکترونیک و فوتونیک به کار گرفته می‌شوند. اپتیک غیرخطی همکاری جالب توجهی با...