Вышедшие номера
Генерация второй гармоники в поверхностном слое диэлектрической сфероидальной частицы: II. Анализ решения
Белорусский республиканский фонд фундаментальных исследований (БРФФИ), Наука М 2020, Ф20М–011
Шамына А.А. 1, Капшай В.Н. 1, Толкачев А.И.1
1Гомельский государственный университет им. Ф. Скорины, Гомель, Беларусь
Email: anton.shamyna@gmail.com, kapshai@rambler.ru, 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.

Векторы, используемые в решении задачи о генерации второй гармоники в поверхностном слое диэлектрической сфероидальной частицы, в явном виде выражены через базисные векторы сферической, цилиндрической и декартовой систем координат. Построены трехмерные диаграммы направленности, характеризующие пространственное распределение генерируемого излучения в дальней зоне и его поляризацию. Выявлено, что при малом размере сфероидальной частицы диаграмма направленности, обусловленная каждой из некиральных компонент тензора нелинейной диэлектрической восприимчивости, имеет свою индивидуальную форму. Пропорциональное увеличение линейных размеров частицы приводит к выделению на диаграмме направленности нескольких направлений преимущественного излучения с высокой направленностью. Если возбуждающее излучение имеет линейную поляризацию, то обусловленное одной (любой) из независимых компонент тензора генерируемое излучение также линейно поляризовано. Для используемых в решении функций обнаружены математические свойства, характеризующие пространственное распределение генерируемого излучения в дальней зоне, и свойства, связанные с заменой параметров задачи. Выявлена связь между симметриями диаграмм направленности излучения удвоенной частоты и указанными свойствами. Обнаружены условия, при которых генерация излучения не происходит, и условия, при которых генерируемое излучение имеет линейную поляризацию. Упомянутые условия связаны с особенностями пространственного распределения генерируемого излучения и его поляризацией, проиллюстрированными на диаграммах направленности. Предложены методы оценки независимых компонент тензора нелинейной диэлектрической восприимчивости с использованием указанных условий. Ключевые слова: генерация второй гармоники, сфероидальная диэлектрическая частица, симметрия пространственного распределения излучения, условия отсутствия генерации, условия генерации линейно поляризованного излучения.