Генерация второй гармоники в поверхностном слое диэлектрической сфероидальной частицы

I. Аналитическое решение

Ключевые слова: генерация второй гармоники, диэлектрическая сфероидальная частица, обобщённая модель Рэлея–Ганса–Дебая, тензор нелинейной диэлектрической восприимчивости, тонкий оптически нелинейных слой

Аннотация

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 обобщённое приближение Рэлея–Ганса–Дебая с учётом различия в показателях преломления среды, соответствующих частотам возбуждающего и генерируемого излучения. Рассмотрена наиболее общая (для генерации второй гармоники в нелинейном слое) форма тензора нелинейной диэлектрической восприимчивости слоя, которая содержит три некиральных и одну киральную компоненту. Результирующие формулы, характеризующие пространственное распределение излучения удвоенной частоты в дальней зоне, представлены в виде рядов. 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 учётом исправлений и формул, использованных в настоящей работе.

Биографии авторов

Валерий Николаевич Капшай, Гомельский государственный университет имени Ф. Скорины

Доцент кафедры теоретической физики.

Антон Александрович Шамына, Гомельский государственный университет имени Ф. Скорины

Старший научный сотрудник научно-исследовательского сектора.

Антон Игоревич Толкачёв, Гомельский государственный университет имени Ф. Скорины

Аспирант кафедры теоретической физики.

Опубликован
2022-05-31
Выпуск
Том 130 № 7 (2022): оптика и спектроскопия
Раздел
Статьи