የመስመር እና የመስመር ላይ ኦፕቲክስ አጠቃላይ እይታ

የመስመር ላይ ኦፕቲክስ እና የመስመር ላይ ኦፕቲክስ አጠቃላይ እይታ

በብርሃን ከቁስ አካል ጋር ባለው መስተጋብር ላይ በመመስረት ኦፕቲክስ ወደ ሊኒያር ኦፕቲክስ (LO) እና ኦንላይንላር ኦፕቲክስ (NLO) ሊከፈል ይችላል። ሊኒያር ኦፕቲክስ (LO) የብርሃን መስመራዊ መስተጋብር ላይ በማተኮር የክላሲካል ኦፕቲክስ መሰረት ነው። በተቃራኒው, ቀጥተኛ ያልሆኑ ኦፕቲክስ (NLO) የሚከሰተው የብርሃን ጥንካሬ ከቁሳቁሱ የኦፕቲካል ምላሽ ጋር ቀጥተኛ ተመጣጣኝ ካልሆነ, በተለይም በከፍተኛ የብርሃን ሁኔታዎች, ለምሳሌ ሌዘር.

መስመራዊ ኦፕቲክስ (LO)
በLO ውስጥ፣ ብርሃን በአነስተኛ ጥንካሬ ከቁስ ጋር ይገናኛል፣ በተለይም በአንድ አቶም ወይም ሞለኪውል አንድ ፎቶን ያካትታል። ይህ መስተጋብር በትንሹ የአቶሚክ ወይም የሞለኪውላር ሁኔታ መዛባትን ያስከትላል፣ በተፈጥሮው፣ በማይረብሽ ሁኔታ ይቀራል። በ LO ውስጥ ያለው መሠረታዊ መርህ በኤሌክትሪክ መስክ የሚሠራው ዳይፖል ከእርሻ ጥንካሬ ጋር ቀጥተኛ ተመጣጣኝ ነው. ስለዚህ, LO የሱፐርላይዜሽን እና የመደመር መርሆዎችን ያሟላል. የሱፐርፖዚሽን መርህ አንድ ስርዓት ለብዙ ኤሌክትሮማግኔቲክ ሞገዶች ሲጋለጥ, አጠቃላይ ምላሹ ለእያንዳንዱ ሞገድ የግለሰብ ምላሾች ድምር እኩል ነው. መደመር በተመሳሳይ መልኩ ውስብስብ የኦፕቲካል ሲስተም አጠቃላይ ምላሽ የነጠላ ንጥረ ነገሮችን ምላሾች በማጣመር ሊወሰን እንደሚችል ያሳያል። በ LO ውስጥ መስመራዊነት ማለት የብርሃን ባህሪው ጥንካሬው ሲቀየር ቋሚ ነው - ውጤቱ ከግቤት ጋር ተመጣጣኝ ነው. በተጨማሪም, በ LO ውስጥ, ምንም ድግግሞሽ ድብልቅ የለም, ስለዚህ በእንደዚህ አይነት ስርዓት ውስጥ የሚያልፈው ብርሃን ማጉላት ወይም ደረጃ ማሻሻያ ቢደረግም ድግግሞሹን ይይዛል. የLO ምሳሌዎች የብርሃን መስተጋብርን እንደ ሌንሶች፣ መስተዋቶች፣ የሞገድ ሰሌዳዎች እና የዲፍራክሽን ግሬቲንግስ ካሉ መሰረታዊ የጨረር አካላት ጋር መስተጋብርን ያካትታሉ።

የመስመር ላይ ያልሆኑ ኦፕቲክስ (NLO)
NLO ለጠንካራ ብርሃን በሚሰጠው ቀጥተኛ ያልሆነ ምላሽ ተለይቷል, በተለይም በከፍተኛ ኃይለኛ ሁኔታዎች ውስጥ ውጤቱ ከግቤት ጥንካሬ ጋር ተመጣጣኝ ያልሆነ. በ NLO ውስጥ፣ ብዙ ፎቶኖች ከቁሳቁሱ ጋር በአንድ ጊዜ መስተጋብር ይፈጥራሉ፣ በዚህም ምክንያት የብርሃን ቅልቅል እና የማጣቀሻ ኢንዴክስ ለውጦች። ከLO በተለየ መልኩ የብርሃን ባህሪ ምንም አይነት ጥንካሬ ሳይወሰን ወጥነት ያለው ሆኖ ሲቀጥል፣ያልሆኑ ተፅዕኖዎች በከፍተኛ የብርሃን ጥንካሬዎች ብቻ ነው የሚታዩት። በዚህ መጠን፣ የብርሃን መስተጋብርን በመደበኛነት የሚቆጣጠሩት ደንቦች፣ እንደ የሱፐርፖዚሽን መርህ፣ ከአሁን በኋላ አይተገበሩም፣ እና ቫክዩም ራሱ እንኳን መደበኛ ያልሆነ ባህሪ ሊኖረው ይችላል። በብርሃን እና በቁስ አካል መካከል ያለው መስተጋብር አለመመጣጠን በተለያዩ የብርሃን ድግግሞሾች መካከል መስተጋብር እንዲኖር ያስችላል ፣ ይህም እንደ ሃርሞኒክ ትውልድ ያሉ ክስተቶችን ያስከትላል ፣ እና ድምር እና ልዩነት ድግግሞሽ መፍጠር። በተጨማሪም, ቀጥተኛ ያልሆኑ ኦፕቲክስ በፓራሜትሪክ ማጉላት እና ማወዛወዝ ላይ እንደሚታየው የብርሃን ኃይል አዲስ ድግግሞሽ ለማምረት የሚከፋፈሉበት የፓራሜትሪክ ሂደቶችን ያካትታል. ሌላው አስፈላጊ ባህሪ የራስ-ደረጃ ማስተካከያ ነው, የብርሃን ሞገድ ደረጃው በራሱ ጥንካሬ ይለወጣል - በኦፕቲካል ግንኙነት ውስጥ ወሳኝ ሚና የሚጫወተው ተፅዕኖ.

የብርሃን-ነገር መስተጋብር በመስመራዊ እና ባልሆኑ ኦፕቲክስ ውስጥ
በLO ውስጥ, ብርሃን ከቁስ ጋር ሲገናኝ, የቁሱ ምላሽ ከብርሃን ጥንካሬ ጋር በቀጥታ ተመጣጣኝ ነው. በተቃራኒው NLO ለብርሃን ጥንካሬ ብቻ ሳይሆን ውስብስብ በሆኑ መንገዶችም ምላሽ የሚሰጡ ቁሳቁሶችን ያካትታል. ከፍተኛ ኃይለኛ ብርሃን ያልተለመደ ቁሳቁስ ሲመታ አዲስ ቀለሞችን ማምረት ወይም ብርሃኑን ባልተለመዱ መንገዶች መለወጥ ይችላል. ለምሳሌ፣ ቀይ መብራት ወደ አረንጓዴ ብርሃን ሊለወጥ ይችላል ምክንያቱም የቁሱ ምላሽ ከተመጣጣኝ ለውጥ በላይ - ድግግሞሽ እጥፍ ድርብ ወይም ሌላ ውስብስብ መስተጋብርን ሊያካትት ይችላል። ይህ ባህሪ በተራ መስመራዊ ቁሳቁሶች ውስጥ የማይታዩ ውስብስብ የኦፕቲካል ውጤቶች ስብስብን ያመጣል.

የመስመራዊ እና ያልተስተካከሉ የኦፕቲካል ቴክኒኮች አፕሊኬሽኖች
LO በስፋት ጥቅም ላይ የዋሉ የጨረር ቴክኖሎጂዎችን ይሸፍናል፣ ሌንሶችን፣ መስተዋቶችን፣ የሞገድ ሰሌዳዎችን እና የዲፍራክሽን ግሬቲንግስን ጨምሮ። በአብዛኛዎቹ የኦፕቲካል ስርዓቶች ውስጥ የብርሃን ባህሪን ለመረዳት ቀላል እና ሊሰላ የሚችል ማዕቀፍ ያቀርባል. እንደ Phase shifters እና beam splitters ያሉ መሳሪያዎች በLO ውስጥ ብዙ ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላሉ, እና መስኩ በዝግመተ ለውጥ ወደ LO ወረዳዎች ታዋቂነት አግኝቷል. እነዚህ ወረዳዎች እንደ ማይክሮዌቭ እና ኳንተም ኦፕቲካል ሲግናል ፕሮሰሲንግ እና ብቅ ያሉ የባዮሄውሪስቲክ ኮምፒዩቲንግ አርክቴክቸር በመሳሰሉት አካባቢዎች እንደ ባለብዙ-ተግባር መሳሪያዎች ሆነው ይታያሉ። NLO በአንፃራዊነት አዲስ ነው እና በተለያዩ አፕሊኬሽኖቹ የተለያዩ መስኮችን ቀይሯል። በቴሌኮሙኒኬሽን መስክ በፋይበር ኦፕቲክ ሲስተም ውስጥ ቁልፍ ሚና የሚጫወት ሲሆን ይህም የሌዘር ሃይል እየጨመረ በሄደ መጠን የመረጃ ስርጭት ገደብ ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል. የትንታኔ መሳሪያዎች ከ NLO ከፍተኛ ጥራት ያለው እና አካባቢያዊ ምስልን በሚሰጡ እንደ ኮንፎካል ማይክሮስኮፒ ባሉ የላቀ ማይክሮስኮፒ ዘዴዎች ይጠቀማሉ። ኤን.ኦ.ኦ አዲስ ሌዘር እንዲፈጠር እና የእይታ ባህሪያትን በማስተካከል ሌዘርን ያሻሽላል። እንደ ሁለተኛ-ሃርሞኒክ ትውልድ እና ባለ ሁለት-ፎቶ ፍሎረሰንስ ያሉ ዘዴዎችን በመጠቀም ለፋርማሲዩቲካል አጠቃቀም የኦፕቲካል ኢሜጂንግ ቴክኒኮችን አሻሽሏል። በባዮፎቶኒክስ ውስጥ፣ NLO አነስተኛ ጉዳት ያላቸውን የሕብረ ሕዋሳትን ጥልቅ ምስል ያመቻቻል እና ነፃ የባዮኬሚካላዊ ንፅፅር መለያ ይሰጣል። መስኩ የላቀ የቴራሄርትዝ ቴክኖሎጂ አለው፣ ይህም ጠንካራ የአንድ ጊዜ ቴራሄትዝ ጥራዞችን ማመንጨት አስችሏል። በኳንተም ኦፕቲክስ፣ የመስመር ላይ ያልሆኑ ተፅዕኖዎች የፍሪኩዌንሲ መለወጫዎችን እና የተጠላለፉ የፎቶን አቻዎችን በማዘጋጀት የኳንተም ግንኙነትን ያመቻቻል። በተጨማሪም የNLO ፈጠራዎች በብሪሎዊን መበተን በማይክሮዌቭ ፕሮሰሲንግ እና በብርሃን ዙርያ ረድተዋል። በአጠቃላይ፣ NLO የቴክኖሎጂ እና የምርምር ድንበሮችን በተለያዩ ዘርፎች መግፋቱን ቀጥሏል።

ሊኒያር እና ኦፕቲክስ ኦፕቲክስ እና ለላቁ ቴክኖሎጂዎች ያላቸውን አንድምታ
ኦፕቲክስ በሁለቱም የዕለት ተዕለት መተግበሪያዎች እና የላቀ ቴክኖሎጂዎች ውስጥ ቁልፍ ሚና ይጫወታል። ሎ ለብዙ የተለመዱ የኦፕቲካል ሲስተሞች መሰረት ይሰጣል፣ NLO ደግሞ እንደ ቴሌኮሙኒኬሽን፣ ማይክሮስኮፒ፣ ሌዘር ቴክኖሎጂ እና ባዮፎቶኒክ ባሉ አካባቢዎች ፈጠራን ያንቀሳቅሳል። በ NLO ውስጥ ያሉ የቅርብ ጊዜ መሻሻሎች፣ በተለይም ባለ ሁለት አቅጣጫዊ ቁሶችን ሲመለከቱ፣ እምቅ የኢንዱስትሪ እና ሳይንሳዊ አፕሊኬሽኖች ስላላቸው ብዙ ትኩረት አግኝተዋል። ሳይንቲስቶችም እንደ ኳንተም ነጥብ ያሉ ዘመናዊ ቁሳቁሶችን በመስመራዊ እና መስመር ላይ ያልሆኑ ባህሪያትን በቅደም ተከተል በመመርመር ላይ ናቸው። ምርምር እየገፋ ሲሄድ፣ የLO እና NLO ጥምር ግንዛቤ የቴክኖሎጂን ወሰን ለመግፋት እና የእይታ ሳይንስ እድሎችን ለማስፋት ወሳኝ ነው።