Особенности четырехфотонного параметрического рассеяния света в воде …
3
Кроме процесса ВГКР к возникновению сигнала нелинейного
рассеяния лазерного излучения в области его второй оптической
гармоники с зависимостью частоты рассеяния ν
с
= 2ν
0
– Ω может
привести процесс четырехфотонного параметрического рассеяния.
Наличие когерентных колебаний молекул среды при вынужденном
комбинационном рассеянии лазерного излучения предполагает воз-
никновение когерентного ИК-излучения с частотой молекулярных
колебаний [9, 10]. При высокой интенсивности лазерного излучения
и возникающего когерентного ИК-излучения в среде может возник-
нуть нелинейное параметрическое взаимодействие этих волн. Так,
четырехфотонное параметрическое взаимодействие волн в среде, об-
ладающей нелинейностью третьего порядка, описывается спектраль-
ной компонентой нелинейной поляризации при наличии лазерного
излучения на частоте ν
0
и когерентного ИК-излучения на частоте Ω:
P
(ν
c
) = χ
(3)
(–ν
c
, ν
0
, ν
0
, ±Ω)
E
2
(ν
0
)
E
(Ω),
где ν
с
, Ω – частоты сигнальной и «холостой» волн (ν
с
> Ω и Ω < ν
0
).
Стоксов сигнал в обоих процессах
описывается зависимостью ν
с
=
= 2ν
0
– Ω.
Экспериментальная установка и методика эксперимента.
Схема наблюдения нелинейного рассеяния приведена на рис. 3. Воз-
буждающее излучение в виде одиночного ультракороткого импульса
Рис. 3.
Схема регистрации четырехфотонного параметрического рассеяния
в воде:
Л – линза с фокусным расстоянием
f
= 166 мм; К – кювета с водой; Д – делительная
стеклянная пластина; Ф
1
, Ф
2
– полосовые спектральные фильтры; ФП
1
, ФП
2
– фо-
топриемники
длительностью Δ
t
≈ 20 пс от YAG-Nd
3+
-лазера (λ = 1 064 нм) фокуси-
ровалось линзой Л с фокусным расстоянием
F
= 166 мм в кювету с
водой. В экспериментах исследовалась химически чистая ампульная
вода, не содержащая газовой компоненты. Такая вода, как показали
