Нелинейная поляризационная оптика

Программа
НЕЛИНЕЙНАЯ ПОЛЯРИЗАЦИОННАЯ ОПТИКА
(10 семестр, 32 часа)

1.     Линейная оптика сред с пространственной дисперсией. Два подхода к электродинамике сред с пространственной дисперсией. Материальные уравнения и граничные условия. Модифицированные граничные условия на поверхности сред с пространственной дисперсией. Симметрийные соотношения для материальных тензоров. Естественная оптическая активность и линейный круговой дихроизм. Дополнительные волны. Проблема  дополнительных граничных условий.
2.     Самовоздействие и взаимодействие плоских эллиптически поляризованных волн без изменения частоты в средах с пространственной дисперсией кубической нелинейности. Обзор экспериментальных и теоретических работ по нелинейной оптической активности. Механизмы нелинейного оптического поворота и деформации эллипса поляризации света при взаимодействии с гиротропным кристаллом и его поверхностью (отражение, прохождение). Нелинейная поляризационная спектроскопия. Поляризационное взаимодействие двух волн в кристаллах с пространственной дисперсией кубической нелинейности. Двухволновая поляризационная спектроскопия нелинейного поворота и деформации эллипса поляризации света и диагностика поверхности. Эффекты нелинейного изменения поляризации света в изотропной фазе холестерического жидкого кристалла. Наведение геликоидальной структуры в оптически активной жидкости спиральной стоячей волной. Проблема двух времен релаксации кубической нелинейности при самовоздействии света в изотропной гиротропной среде.
3.     Поляризационная мультистабильность в оптических системах с обратной связью, содержащих среду с пространственной дисперсией кубической нелинейности. Бистабильность, режимы умножений периода колебаний и оптический хаос в пассивных резонаторных системах. Бифуркационный подход к определению областей существования поляризационной бистабильности в кольцевом резонаторе с оптически активной средой. Поляризационная мультистабильность и оптический хаос в кольцевом резонаторе, содержащем нелинейную гиротропную среду. Неустойчивость поля в кольцевом резонаторе по отношению к произвольно поляризованным пространственно неоднородным возмущениям. Поляризационная мультистабильность при взаимодействии встречных эллиптически поляризованных волн в двухпроходной оптической системе с нелинейной средой и поворотным зеркалом.
4.     Генерация второй гармоники и суммарной частоты от поверхности и в объеме изотропной гиротропной среды. Экспериментальное исследование трехволновых нелинейных оптических процессов от поверхности изотропной гиротропной среды. Теория генерации суммарной частоты при отражении плоских эллиптически поляризованных волн от поверхности. Генерация второй гармоники при отражении эллиптически поляризованного гауссова пучка от поверхности среды с пространственной дисперсией квадратичной нелинейности. Экспериментальное исследование генерации второй гармоники в объеме изотропной гиротропной среды. Теория генерации второй гармоники неоднородно поляризованным пучком накачки в объеме среды с пространственной дисперсией квадратичного оптического отклика. Генерация второй гармоники в сфокусированном эллиптически поляризованном световом пучке на оптической нелинейности четвертого порядка.
5.     Преобразование поляризационных характеристик эллиптически поляризованных световых пучков и импульсов в нелинейных средах с пространственной дисперсией. Режимы самофокусировки эллиптически поляризованного света в изотропных гиротропных средах. Самовоздействие эллиптически поляризованных световых импульсов в средах с частотной дисперсией и пространственной дисперсией кубической нелинейности. Солитонные режимы распространения. Преобразование поперечной пространственной когерентности и поляризационных свойств света, распространяющегося через нелинейные гиротропные среды. Особенности самофокусировки эллиптически поляризованного света в изотропной фазе жидкого кристалла.
6.     Самовоздействие эллиптически поляризованных волн в периодически неоднородной среде. Динамическая дифракция эллиптически поляризованных световых волн в линейном холестерическом жидком кристалле. Формирование пространственной когерентности и поляризационных свойств лазерного излучения. Динамическое рассеяние света нелинейными холестерическими жидкими кристаллами. Симметрийный анализ нелинейных восприимчивостей. Основные уравнения и характерные пространственные масштабы задачи. Нелинейное изменение периода 'маятниковых биений' и нелинейная 'маятниковая дифракция' при динамическом рассеянии. Компрессия лазерных импульсов в геометриях Лауэ и Брэгга.

    Литература
1.     В. М. Агранович, В. Л. Гинзбург. Кристаллооптика с учетом пространственной дисперсии и теория экситонов. -М.: Наука, 1979.
2.     Ю. И. Сиротин, М. П. Шаскольская. Основы кристаллофизики. М.: Наука, 1979.
3.     С. М. Аракелян, Ю. С. Чилингарян. Нелинейная оптика жидких кристаллов. М.: Наука, 1984.
4.     Н. И. Желудев. Диссертация на соискание ученой степени д.ф.-м.н., МГУ, 1993 г.
5.     В. А. Макаров. Диссертация на соискание ученой степени д.ф.-м.н., МГУ, 1998 г.
6.     А. А. Голубков, В. А. Макаров. УФН, 165, 339 (1995).
7.     A. A. Golubkov, V. A. Makarov. J. Modern Optics, 37, 1531 (1990).
8.     А. Л. Великович, М. И. Дыкман, В. А. Макаров. Изв. АН СССР, сер. Физ., 53, 1088 (1989).
9.     А. А. Голубков, В. А. Макаров. Изв. РАН, сер. Физ., 56, ? 4, 41 (1992).
10.     С. Н. Волков, Н. И. Коротеев, В. А. Макаров. ЖЭТФ, 113, 1261, (1998).
11.     С. Н. Волков, Н. И. Коротеев, В. А. Макаров. Квант. электрон., 24, 531, (1997).
12.     Н. И. Коротеев. ЖЭТФ, 106, 1260 (1994).
13.     В. А. Макаров, К. П. Петров. Квант. электрон., 20, 1011, (1993).

Программу составил
профессор В.А. Макаров