Самофокусировка світла
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Самофокусировка світла

Самофокусировка світла, явище концентрації поля світлової хвилі в нелінійному середовищі, показник заломлення якої залежить від інтенсивності поля. Показник заломлення n середовища може збільшуватися із зростанням поля унаслідок нелінійної зміни електронній поляризації речовини із-за високочастотного Керр ефекту, електрострикції, нагріву і ін. (див. Нелінійна оптика ). В результаті цього в середовищі відбувається відхилення променів у бік більшої інтенсивності поля (нелінійна рефракція). Якщо нелінійна рефракція пригнічує дифракційну расходімость світлового пучка (для чого необхідна потужність світлового потоку, що перевищує певну порогову величину), то в середовищі виникають «фокальні крапки». З збільшенням потужності число фокусів зростає і вони наближаються до входу в нелінійне середовище. В разі світлових імпульсів фокуси рухаються з околосветовимі швидкостями. Концентрація поля при С. с. відбувається значно сильніше, ніж при звичайному фокусуванні лінзою. С. с. може привести до електричного пробою, може сприяти розвитку процесів вимушеного розсіяння світла і інших нелінійних процесів.

  За певних умов число фокусів може стати настільки великим, що світло поширюватиметься в осцилюючому діелектричному хвилеводі (світлопроводі), утвореному в нелінійному середовищі самим світловим пучком. Пучок спеціального профілю, що несе критичну потужність, зберігає свій перетин постійним. За допомогою таких світлопроводів можна передавати світлову енергію на великі відстані.

  В рухомому середовищі (у конвективних потоках рідин і газів) або при скануванні пучка виникає його відхилення від первинного напряму. Кут відхилення залежить від потужності пучка і швидкості поперечного руху середовища.

  В середовищах, показник заломлення яких зменшується із зростанням інтенсивності, має місце зворотне явище — дефокусування світлових пучків (нелінійне розпливання пучків). Найбільш поширено теплове дефокусування, обумовлене зменшенням показника заломлення унаслідок розширення речовини при його нагріві світлом. Самофокусировка і дефокусування спостерігаються в експериментах з лазерним випромінюванням, що проходить через середовища, що конденсують і газоподібні (у тому числі повітря і плазму ).

  Літ.: Ахманов С. А., Сухоруков А. П., Хохолів Р. Ст Самофокусировка і дифракція світла в нелінійному середовищі, «Успіхи фізичних наук», 1967, т. 93, ст 1; Лугове Ст Н., Прохоров А. М., Теорія поширення потужного лазерного випромінювання в нелінійному середовищі, там же, 1973, т. 111, ст 2.

  А. П. Сухоруке.