Том 22, номер 04, статья № 5

Аннотация:

Рассчитаны пороговые мощности для температурной колебательной неустойчивости как функции параметра дифракции и длины волны лазерной накачки для высокодобротных капель водного аэрозоля. Интегральные коэффициенты перекрытия температурных и электромагнитных мод оценивались асимптотическими методами. Найдено, что величина пороговой мощности температурной неустойчивости по порядку величины сравнима с пороговой мощностью вынужденного комбинационного рассеяния и тепловой нестабильности в сферических резонаторах из плавленого кварца и составляет 0,1 мВт на длине волны накачки λ_р = 0,532 мкм для радиуса капли 5,3 мкм. Измерения и оценки пороговой мощности имеют прикладное значение как дополнительный способ дистанционного измерения температуры и контроля скорости испарения-конденсации капли, содержащей фотоактивные примеси – красители и полимерные наночастицы, по сдвигу собственных частот в спектре вынужденного комбинационного рассеяния и лазерной генерации.

Ключевые слова:

пороговая мощность, нелинейные эффекты, водный аэрозоль

Список литературы:

1. Zemlyanov A.A., Geints Y.E. Stimulated Raman scattering in a spherical microparticle // J. Opt. Soc. Amer. B. 2003. V. 20. P. 2492-2501.
2. Judith S., Qian S.-X., Chang R. Stimulated Raman scattering from individual water and ethanol droplets at morphology-dependent resonances // Opt. Lett. 1985. V. 10. P. 37-40.
3. Chen G., Acker W.P., Chang R.K., Hill S.C. Fine structures in the stimulated Raman scattering from single droplets // Opt. Lett. 1991. V. 16. P. 117-119.
4. Zhang J.-Z., Chen G., Chang R.K. Pumping of stimulated Raman scattering by stimulated Brillouin scattering within a single liquid droplet: input laser linewidth effects // J. Opt. Soc. Amer. B. 1990. V. 7. P. 108-115.
5. Tzang H.-M., Wall K.F., Long M.B., Chang R.K. Laser emission from individual droplets at wavelengths corresponding to morphology-dependent resonances // Opt. Lett. 1984. V. 9. P. 499-501.
6. Kurizki G., Nitzan A. Theory of stimulated emission processes in spherical microparticles // Phys. Rev. A. 1988. V. 38. P. 267-271.
7. Braunstein D., Khazanov A.M., Koganov G.A., Shuker R. Lowering of threshold conditions for nonlinear effects in a microsphere // Phys. Rev. A. 1996. V. 53. P. 3565-3572.
8. Lin H.-B., Huston A.L., Justus B.J., Campillo A.J. Some characteristics of a droplet whispering gallery mode laser // Opt. Lett. 1986. V. 11. P. 614-616.
9. Popp J., Lankers M., Schaschek K., Kiefer W., Hodges J.T. // Appl. Opt. 1995. V. 34. N 13. P. 2380-2386.
10. Белокопытов Г.В. Электротепловая неустойчивость колебаний в температурно-чувствительных резонансных системах // Вестн. МГУ. Сер. 3. 1997. № 3. C. 11-15.
11. Arnold S., Leung K.M., Pluchino A. Optical bistability of an aerosol particle // Opt. Lett. 1986. V. 11. P. 800-802.
12. Fomin A.E., Gorodetsky M.L., Grudinin I.S., Ilchenko V.S. Nonstationary nonlinear effects in optical microspheres // J. Opt. Soc. Amer. B. 2005. V. 22. P. 459-465.
13. Braginsky V.B., Gorodetsky M.L., Ilchenko V.S. Quality-factor and nonlinear properties of optical whispering-gallery modes // Phys. Lett. A. 1989. V. 137. P. 393-397.
14. Белокопытов Г.В., Журавлев М.В. Электротепловая колебательная неустойчивость в сегнетоэлектрических резонаторах // Изв. вузов. Радиофиз. 2000. Т. XLIII. № 2. C. 162-173.
15. Белокопытов Г.В., Пушечкин Н.П. Резонансное стрикционное параметрическое возбуждение акустических колебаний в каплях // Письма в ЖТФ. 1991. Т. 17. Вып. 22. С. 71-75.