Рассеяние Мандельштама—Бриллюэна (РМБ или sbs).

Явления, при которых фотоны начального излучения переводили наночастицы в возбужденное состояние, как было отмечено, являются широкополосными. Упругие колебания молекул в данном случае состоят из 2-ух типов колебаний: вращательного и продольного. Как отмечалось ранее, энергия этих колебаний имеет дискретный нрав, т. е. квантована. Рождаемые при продольных колебаниях фононы в физике твердого тела принято именовать оптическими. Частотный диапазон этих фононов занимает спектр от сотен мгц до частот инфракрасного спектра оптического диапазона ~10иГц.

Если интенсивность (т. е. количество фотонов) начального (исходного) излучения наращивать в узенькой полосе частот - несколько 10-ов МГц, то колебательные движения наночастиц будут перебегать на таковой уровень, при котором продольный тип колебаний станет преобладающим. При всем этом растет и амплитуда этих колебаний. Ранее отмечалось, что в жестком веществе молекулы размещены с чрезвычайно большенный плотностью - 1023 в см3. При таковой плотности велика сила взаимодействия меж наночастицами, в итоге чего же продольные упругие колебания передаются примыкающим молекулам и в веществе распространяется бегу-Щая упругая (звуковая) волна.

Для возбуждения таковой волны нужно, чтоб возбуждающие их фотоны имели узенький частотный диапазон -50-100 МГц. Энергетический диапазон таковых упругих колебаний также квантован. Эти кванты именуются акустическими фононами. Частотный диапазон акустических фононов очень Щирок и занимает диапазон от инфранизких звуковых частот в толики герца до гиперзвуковых ~1013 Гц. На этих фононах также происходит рассеяние света. Это явление именуется рассеянием Мандельштама-Бриллюэна (РМБ).

Для возбуждения РМБ спектральная плотность исходного излучения обязана быть существенно бо­льшей, чем для рамановского рассеяния - 10 мВт в полосе частот 10-50 МГГц. Сам по для себя частотный диапазон РМБ относительно невелик (он сосредоточен в обозначенной полосе), но вследствие эффекта Допплера, диапазон расширяется д0 300-500 МГц.

Напомним, что эффект Допплера тут играет роль по той причине, что рассеяние света происходит от линейно передвигающихся звуковых волн. Наиболее тщательно РМБ будет рассмотрено в главе, посвященной оптическим усилителям. Рассмотренные выше нелинейные оптические явления: фазовая самомодуляция (ФСМ), перекрестная фазовая модуляция (ФКМ), четырехволновое смешение (ЧВС), комбинационное рассеяние (либо рамановское) и рассеяние Мандельштама-Бриллюэна (РМБ) приводят к расширению спектральной лини оптического излучения. Это расширение растет с повышением оптической мощности сигнала. На рис. 6.17 представлены результаты измерений ширины полосы излучения оптического сигнала на длине волны 1546 нм при его распространении в волокне SMF-28 (одномодовое обычное OB Corning ) длиной 130 км. Интернет-магазин Заказик, газонокосилки al-ko, срочная доставка товара по Киеву