光学に関する Quadratic について

質問

空間ソリトンについて勉強しています。
Kerr効果やフォトリフラクティブ効果によるソリトン形成の仕組みは理解できたのですが、Quadratic効果によるソリトン形成、もしくわ非線形現象の現れる仕組みが文献もなく困っております。
どなたか解る範囲でよいので、お願いします。

回答No.6

suzuhide

僕は門外漢でまったくの素人なので、あなたの質問に答える事は出来ないので、余談に成りますが、思い出した事が有るので書いて見ました。
以前、アメリカの雑誌のネイチャーに津波は一種のソリトンである、と言う記事が載っていました。
だからなんだ、と言われると辛いのですが、津波とコヒーレントレーザーが同じ性質を持っていると言うのは、非常に興味深く面白いと思いました。
ご存知だったらすみません。

お礼

わざわざありがとうございます＾＾
津波とコヒーレントレーザーが同じ性質を持っている事実は知りませんでしたが、ソリトンという分野で同じように興味を持っておられる方がいると嬉しいです。
またなにかあればお願いしますね。

回答No.5

suzuhide

僕は門外漢でまったくの素人なので、あなたの質問に答える事は出来ないので、余談に成りますが、思い出した事が有るので書いて見ました。
以前、アメリカの雑誌のネイチャーに津波は一種のソリトンである、と言う記事が載っていました。
だからなんだ、と言われると辛いのですが、津波とコヒーレントレーザーが同じ性質を持っていると言うのは、非常に興味深く面白いと思いました。
ご存知だったらすみません。

回答No.4

suzuhide

僕は門外漢でまったくの素人なので、あなたの質問に答える事は出来ないので、余談に成りますが、思い出した事が有るので書いて見ました。
以前、アメリカの雑誌のネイチャーに津波は一種のソリトンである、と言う記事が載っていました。
だからなんだ、と言われると辛いのですが、津波とコヒーレントレーザーが同じ性質を持っていると言うのは、非常に興味深く面白いと思いました。
ご存知だったらすみません。

回答No.3

noname#11476

>Second-Order Nonlinearities for Quadratic Solitons
私はソリトンはざっと目を通しただけで専門ではないのですが、SHG, parametric oscillation（これらは二次の非線形です） などでソリトンを発生させるという話がありましたね。
文献は既にお持ちとのことですから、あとはその文献を理解するには二次の非線形光学について知識を持つ必要がありますね。
「光エレクトロニクスの基礎」（AMNON YARIV, 日本語訳有、丸善出版）
にSHG, parametric oscillation(パラメトリック発振）について詳しく書かれていますので、これで基礎知識を付けて論文を読まれれば、書かれている内容がわかると思います。とはいえ、ソリトン自体についても知る必要がありますけど（もともと波全般に適用できる数学的な話ですよね）。

この分野は最近の話ですから、日本語の本が出ている可能性はありますが、あまり期待できないかもしれません。特に空間ソリトンだと、更に最近の話になりますよね。（初めは光ファイバー内のソリトンの話が利用価値があるので一時盛んになっていましたから）

私の知っている範囲だとこの程度になりますが、お役に立てば幸いです。

お礼

１度その文献を探し読んでみます。
ありがとうございました。
勉強をしたうえで理解したいと思いますが、また問題点がでた時は宜しくお願いいたします。

回答No.2

noname#11476

あ、言い忘れましたが、quadratic というのは「二次の～」という一般的な言葉ですから、単純にそう言う意味でももちろん使われますのでご注意下さい。
solitonとのことですから、二次の非線形光学効果と考えるより、そちらで考えた方が良いかと思います。

お礼

回答ありがとうございました。
まだまだ勉強不足ではありますが、非線形を調べているうちに、Second-Order Nonlinearities for Quadratic Solitons という分野で参考となるURLや文献(英語ばかりの論文であり量が多いので・・)もなく、困っておりました。
mickjey2は光学に関する研究をされておられるということですが、参考となるURLや、参考書などあれば教えて頂けないでしょうか！？

回答No.1

noname#11476

非線形光学というのは、電場Ｅに対して分極Ｐが線形（つまり直線）でなく、非線形（つまり曲線）に応答することを指します。
その応答関数をＰ（Ｅ）＝ｆ（Ｅ）とすれば、ｆ（Ｅ）は多項式で展開できる（マクローリン展開）のはわかりますね。このときの２次の項をQuadraticといいます。
つまり、Quadratic Effect と書いてあれば二次の非線形光学効果という意味になります。
分極Ｐが電場に対して非線形応答する理由は様々です。Quadratic だと electro-optic effect が有名ですね。

ちなみに光Kerr効果は３次の非線形になります。

もしこのような基本をまだご存じないのであれば、まずは非線形光学の基礎的な本を読まれると良いかと思います。

ソリトンはそれから理解すればよいでしょう。

お礼

返事が遅くなり申し訳ないです。
２次元の多層膜記録についての実験をしようと思います。論文のほうも少しずつ読み、理解を深めているところです。
ありがとうございました。