Вышедшие номера
Генерация второй гармоники в поверхностном слое диэлектрической сфероидальной частицы. I. Аналитическое решение
Белорусский республиканский фонд фундаментальных исследований (БРФФИ), Наука М 2020, Ф20М–011
Капшай В.Н. 1, Шамына А.А. 1, Толкачёв А.И.1
1Гомельский государственный университет им. Ф. Скорины, Гомель, Беларусь
Email: kapshai@rambler.ru, anton.shamyna@gmail.com, anton.talkachov@gmail.com
Поступила в редакцию: 5 февраля 2022 г.
В окончательной редакции: 18 апреля 2022 г.
Принята к печати: 2 мая 2022 г.
Выставление онлайн: 6 июня 2022 г.

Решена задача о генерации второй гармоники плоской эллиптически поляризованной электромагнитной волной в тонком оптически нелинейном поверхностном слое диэлектрической частицы, имеющей форму эллипсоида вращения. Для аналитического описания использовано обобщенное приближение Рэлея-Ганса-Дебая с учетом различия в показателях преломления среды, соответствующих частотам возбуждающего и генерируемого излучения. Получены предельные формы функций, с использованием которых выражена напряженность электрического поля генерируемого излучения. Найден порядок зависимости указанных функций от линейных размеров, когда длины полуосей частицы малы по сравнению с длиной волны возбуждающего излучения и их отношение остается постоянным. Выявлено, что плотность мощности генерируемого излучения в этом случае определяется в большей степени киральными компонентами тензора нелинейной диэлектрической восприимчивости и пропорциональна четвертой степени длины полуоси частицы, если форма сфероидальной частицы существенно отличается от сферической. Решение данной задачи, полученное другими авторами, дополнено для возможности применения к описанию генерации в поверхностном слое диэлектрической частицы не только в форме вытянутого, но и в форме сплюснутого сфероида. Предложены исправления неточностей и опечаток, допущенных в аналогичных работах других авторов. Найдена связь формул, использованных в указанных работах, с учетом исправлений и формул, использованных в настоящей работе. Ключевые слова: генерация второй гармоники, диэлектрическая сфероидальная частица, обобщенная модель Рэлея-Ганса-Дебая, приближение малых частиц, киральная компонента.
  1. D.S. James, C.J. Brereton, D.E. Davies, M.G. Jones, P.J. Campagnola. J. Biomed. Opt., 26 (6), 066501 (2021). DOI: 10.1117/1.JBO.26.6.066501
  2. S. Jen, H. Dai, G. Gonella. J. Phys. Chem. C, 114 (10), 4302 (2010). DOI: 10.1021/jp910144c
  3. J.I. Dadap, K.B. Eisenthal. J. Phys. Chem. B, 118 (49), 14366 (2014). DOI: 10.1021/jp507834s
  4. S. Viarbitskaya, V. Kapshai, P. van der Meulen, T. Hansson. Phys. Rev. A, 81 (5), 053850 (2010). DOI: 10.1103/PhysRevA.81.053850
  5. В.Н. Капшай, А.А. Шамына. Опт. и спектр., 123 (3), 416 (2017). DOI: 10.7868/S003040341709015X [V.N. Kapshai, A.A. Shamyna. Opt. Spectrosc., 123 (3), 440 (2017). DOI: 10.1134/S0030400X17090144]
  6. A.G.F. de Beer, S. Roke, J.I. Dadap. J. Opt. Soc. Am. B, 28 (6), 1374 (2011). DOI: 10.1364/JOSAB.28.001374
  7. J.I. Dadap. Phys. Rev. B, 78 (20), 205322 (2008). DOI: 10.1103/PhysRevB.78.205322
  8. А.А. Шамына, В.Н. Капшай. Опт. и спектр., 126 (6), 724 (2019). DOI: 10.21883/OS.2022.07.52725.3228-22 [A.A. Shamyna, V.N. Kapshai. Opt. Spectrosc., 126 (6), 645 (2019). DOI: 10.1134/S0030400X19060225]
  9. В.Н. Капшай, А.А. Шамына. Опт. и спектр., 126 (6), 732 (2019). DOI: 10.21883/OS.2022.07.52725.3228-22 [V.N. Kapshai, A.A. Shamyna. Opt. Spectrosc., 126 (6), 653 (2019). DOI: 10.1134/S0030400X19060134]
  10. А.А. Шамына, В.Н. Капшай. Опт. и спектр., 126 (6), 740 (2019). DOI: 10.21883/OS.2022.07.52725.3228-22 [A.A. Shamyna, V.N. Kapshai. Opt. Spectrosc., 126 (6), 661 (2019). DOI: 10.1134/S0030400X19060237]
  11. S. Ding, Z. Luo, Y. Xie, G. Pan, Y. Qiu, K. Chen, L. Zhou, J. Wang, H. Lin, Q. Wang. Nanoscale, 10 (124), 124 (2018). DOI: 10.1039/c7nr06293a
  12. G.M. Mangalgiri, P. Manley, W. Riedel, M. Schmid. Scientific Rep., 7, 4311 (2017). DOI: 10.1038/s41598-017-03721-w
  13. J.I. Dadap, J. Shan, T. Heinz. J. Opt. Soc. Am. B, 21 (7), 1328 (2004). DOI: 10.1364/JOSAB.21.001328
  14. Г. Бейтмен, А. Эрдейи. Высшие трансцендентные функции. Функции Бесселя, функции параболического цилиндра, ортогональные многочлены (Наука, Москва, 1966), с. 18
  15. В.Н. Капшай, А.А. Шамына. Опт. и спектр., 124 (6), 795 (2018). DOI: 10.21883/OS.2022.07.52725.3228-22 [V.N. Kapshai, A.A. Shamyna. Opt. Spectrosc., 124 (6), 826 (2018). DOI: 10.1134/S0030400X18060115]
  16. А.А. Шамына, В.Н. Капшай. Опт. и спектр., 124 (1), 105 (2018). DOI: 10.21883/OS.2022.07.52725.3228-22 [A.A. Shamyna, V.N. Kapshai. Opt. Spectrosc., 124 (1), 103 (2018). DOI: 10.1134/S0030400X18010198]

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.