நேரியல் மற்றும் நேரியல் அல்லாத ஒளியியல் கண்ணோட்டம்

நேரியல் ஒளியியல் மற்றும் நேரியல் அல்லாத ஒளியியல் பற்றிய கண்ணோட்டம்

பொருளுடன் ஒளியின் தொடர்புகளின் அடிப்படையில், ஒளியியலை நேரியல் ஒளியியல் (LO) மற்றும் நேரியல் அல்லாத ஒளியியல் (NLO) எனப் பிரிக்கலாம். நேரியல் ஒளியியல் (LO) என்பது கிளாசிக்கல் ஒளியியலின் அடித்தளமாகும், இது ஒளியின் நேரியல் தொடர்புகளில் கவனம் செலுத்துகிறது. இதற்கு நேர்மாறாக, ஒளியின் தீவிரம் பொருளின் ஒளியியல் பதிலுக்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாக இல்லாதபோது, ​​குறிப்பாக லேசர்கள் போன்ற உயர்-கூசும் நிலைகளின் கீழ், நேரியல் அல்லாத ஒளியியல் (NLO) ஏற்படுகிறது.

நேரியல் ஒளியியல் (LO)
LO இல், ஒளி குறைந்த தீவிரத்தில் பொருளுடன் தொடர்பு கொள்கிறது, பொதுவாக ஒரு அணு அல்லது மூலக்கூறுக்கு ஒரு ஃபோட்டானை உள்ளடக்கியது. இந்த தொடர்பு அணு அல்லது மூலக்கூறு நிலையின் குறைந்தபட்ச சிதைவை ஏற்படுத்துகிறது, அதன் இயற்கையான, இடையூறு இல்லாத நிலையில் உள்ளது. LO இல் உள்ள அடிப்படைக் கொள்கை என்னவென்றால், மின்சார புலத்தால் தூண்டப்பட்ட இருமுனையானது புலத்தின் வலிமைக்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகும். எனவே, LO சூப்பர்போசிஷன் மற்றும் சேர்க்கை கொள்கைகளை பூர்த்தி செய்கிறது. ஒரு அமைப்பு பல மின்காந்த அலைகளுக்கு உட்படுத்தப்படும் போது, ​​மொத்த பிரதிபலிப்பு ஒவ்வொரு அலைக்கும் தனிப்பட்ட பதில்களின் கூட்டுத்தொகைக்கு சமமாக இருக்கும் என்று சூப்பர்போசிஷன் கொள்கை கூறுகிறது. ஒரு சிக்கலான ஆப்டிகல் அமைப்பின் ஒட்டுமொத்த பதிலை அதன் தனிப்பட்ட கூறுகளின் பதில்களை இணைப்பதன் மூலம் தீர்மானிக்க முடியும் என்பதை சேர்க்கை இதேபோல் காட்டுகிறது. LO இல் உள்ள நேரியல் என்பது தீவிரம் மாறும்போது ஒளி நடத்தை நிலையானது - வெளியீடு உள்ளீட்டிற்கு விகிதாசாரமாகும். கூடுதலாக, LO இல், அதிர்வெண் கலவை இல்லை, எனவே அத்தகைய அமைப்பு வழியாக செல்லும் ஒளி பெருக்கம் அல்லது கட்ட மாற்றத்திற்கு உட்பட்டாலும் அதன் அதிர்வெண்ணைத் தக்க வைத்துக் கொள்ளும். எல்ஓவின் எடுத்துக்காட்டுகளில் லென்ஸ்கள், கண்ணாடிகள், அலை தட்டுகள் மற்றும் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் கிராட்டிங்ஸ் போன்ற அடிப்படை ஒளியியல் கூறுகளுடன் ஒளியின் தொடர்பு அடங்கும்.

நேரியல் அல்லாத ஒளியியல் (NLO)
என்எல்ஓ வலுவான ஒளிக்கு அதன் நேரியல் அல்லாத பிரதிபலிப்பால் வேறுபடுகிறது, குறிப்பாக அதிக தீவிரம் கொண்ட நிலைமைகளின் கீழ் வெளியீடு உள்ளீட்டு வலிமைக்கு விகிதாசாரமாக இருக்கும். NLO இல், பல ஃபோட்டான்கள் ஒரே நேரத்தில் பொருளுடன் தொடர்பு கொள்கின்றன, இதன் விளைவாக ஒளியின் கலவை மற்றும் ஒளிவிலகல் குறியீட்டில் மாற்றங்கள் ஏற்படுகின்றன. LOவைப் போலல்லாமல், ஒளியின் நடத்தை தீவிரத்தன்மையைப் பொருட்படுத்தாமல் சீராக இருக்கும், தீவிர ஒளி தீவிரங்களில் மட்டுமே நேரியல் அல்லாத விளைவுகள் தெளிவாகத் தெரியும். இந்த தீவிரத்தில், பொதுவாக ஒளி இடைவினைகளை நிர்வகிக்கும் விதிகள், சூப்பர்போசிஷன் கொள்கை போன்றவை, இனி பொருந்தாது, மேலும் வெற்றிடமே கூட நேர்கோட்டில்லாமல் செயல்படலாம். ஒளி மற்றும் பொருளுக்கு இடையேயான தொடர்புகளில் உள்ள நேர்கோட்டுத்தன்மை வெவ்வேறு ஒளி அதிர்வெண்களுக்கு இடையிலான தொடர்புகளை அனுமதிக்கிறது, இதன் விளைவாக ஹார்மோனிக் உருவாக்கம் மற்றும் தொகை மற்றும் வேறுபாடு அதிர்வெண் உருவாக்கம் போன்ற நிகழ்வுகள் ஏற்படுகின்றன. கூடுதலாக, நேரியல் அல்லாத ஒளியியலில் பாராமெட்ரிக் செயல்முறைகள் அடங்கும், இதில் ஒளி ஆற்றல் புதிய அதிர்வெண்களை உருவாக்க மறுபகிர்வு செய்யப்படுகிறது, இது அளவுரு பெருக்கம் மற்றும் அலைவுகளில் காணப்படுகிறது. மற்றொரு முக்கியமான அம்சம் சுய-கட்ட பண்பேற்றம் ஆகும், இதில் ஒளி அலையின் கட்டம் அதன் சொந்த தீவிரத்தால் மாற்றப்படுகிறது - இது ஆப்டிகல் தகவல்தொடர்புகளில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது.

நேரியல் மற்றும் நேரியல் அல்லாத ஒளியியலில் ஒளி-பொருள் இடைவினைகள்
LO இல், ஒளி ஒரு பொருளுடன் தொடர்பு கொள்ளும்போது, ​​​​பொருளின் எதிர்வினை ஒளியின் தீவிரத்திற்கு நேரடியாக விகிதாசாரமாகும். இதற்கு நேர்மாறாக, ஒளியின் தீவிரத்திற்கு மட்டுமல்ல, மிகவும் சிக்கலான வழிகளிலும் பதிலளிக்கும் பொருட்களை NLO உள்ளடக்கியது. உயர்-தீவிர ஒளி நேரியல் அல்லாத பொருளைத் தாக்கும் போது, ​​​​அது புதிய வண்ணங்களை உருவாக்கலாம் அல்லது அசாதாரண வழிகளில் ஒளியை மாற்றலாம். எடுத்துக்காட்டாக, சிவப்பு ஒளி பச்சை விளக்குக்கு மாற்றப்படலாம், ஏனெனில் பொருளின் பதில் விகிதாசார மாற்றத்தை விட அதிகமாக உள்ளது - அதிர்வெண் இரட்டிப்பு அல்லது பிற சிக்கலான இடைவினைகள் இதில் அடங்கும். இந்த நடத்தை சாதாரண நேரியல் பொருட்களில் காணப்படாத ஒரு சிக்கலான ஆப்டிகல் விளைவுகளுக்கு வழிவகுக்கிறது.

நேரியல் மற்றும் நேரியல் அல்லாத ஒளியியல் நுட்பங்களின் பயன்பாடுகள்
லென்ஸ்கள், கண்ணாடிகள், அலை தகடுகள் மற்றும் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் கிரேட்டிங்ஸ் உள்ளிட்ட பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஆப்டிகல் தொழில்நுட்பங்களை LO உள்ளடக்கியது. பெரும்பாலான ஒளியியல் அமைப்புகளில் ஒளியின் நடத்தையைப் புரிந்துகொள்வதற்கான எளிய மற்றும் கணக்கிடக்கூடிய கட்டமைப்பை இது வழங்குகிறது. ஃபேஸ் ஷிஃப்டர்கள் மற்றும் பீம் ஸ்ப்ளிட்டர்கள் போன்ற சாதனங்கள் பெரும்பாலும் LO இல் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, மேலும் LO சுற்றுகள் முக்கியத்துவம் பெறும் அளவிற்கு புலம் உருவாகியுள்ளது. மைக்ரோவேவ் மற்றும் குவாண்டம் ஆப்டிகல் சிக்னல் செயலாக்கம் மற்றும் வளர்ந்து வரும் பயோஹூரிஸ்டிக் கம்ப்யூட்டிங் கட்டமைப்புகள் போன்ற பகுதிகளில் உள்ள பயன்பாடுகளுடன், இந்த சுற்றுகள் இப்போது பல செயல்பாட்டுக் கருவிகளாகக் காணப்படுகின்றன. NLO ஒப்பீட்டளவில் புதியது மற்றும் அதன் பல்வேறு பயன்பாடுகள் மூலம் பல்வேறு துறைகளை மாற்றியுள்ளது. தொலைத்தொடர்பு துறையில், ஃபைபர் ஆப்டிக் அமைப்புகளில் இது முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது, லேசர் சக்தி அதிகரிக்கும் போது தரவு பரிமாற்ற வரம்புகளை பாதிக்கிறது. உயர் தெளிவுத்திறன், உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட இமேஜிங் வழங்கும் கன்ஃபோகல் மைக்ரோஸ்கோபி போன்ற மேம்பட்ட நுண்ணோக்கி நுட்பங்கள் மூலம் பகுப்பாய்வுக் கருவிகள் NLO இலிருந்து பயனடைகின்றன. புதிய லேசர்களின் வளர்ச்சி மற்றும் ஒளியியல் பண்புகளை மாற்றியமைப்பதன் மூலம் NLO லேசர்களை மேம்படுத்துகிறது. இது இரண்டாவது-ஹார்மோனிக் தலைமுறை மற்றும் இரண்டு-ஃபோட்டான் ஃப்ளோரசன்ஸ் போன்ற முறைகளைப் பயன்படுத்தி மருந்துப் பயன்பாட்டிற்கான ஆப்டிகல் இமேஜிங் நுட்பங்களையும் மேம்படுத்தியுள்ளது. பயோபோடோனிக்ஸில், என்எல்ஓ குறைந்த சேதத்துடன் திசுக்களின் ஆழமான இமேஜிங்கை எளிதாக்குகிறது மற்றும் இலவச உயிர்வேதியியல் மாறுபாட்டை லேபிளிங் செய்கிறது. புலத்தில் மேம்பட்ட டெராஹெர்ட்ஸ் தொழில்நுட்பம் உள்ளது, இது தீவிர ஒற்றை கால டெராஹெர்ட்ஸ் பருப்புகளை உருவாக்குவதை சாத்தியமாக்குகிறது. குவாண்டம் ஒளியியலில், நேரியல் அல்லாத விளைவுகள், அதிர்வெண் மாற்றிகள் மற்றும் பொறிக்கப்பட்ட ஃபோட்டான் சமமானவைகளைத் தயாரிப்பதன் மூலம் குவாண்டம் தகவல்தொடர்புகளை எளிதாக்குகின்றன. கூடுதலாக, ப்ரில்லூயின் சிதறலில் NLO இன் கண்டுபிடிப்புகள் நுண்ணலை செயலாக்கம் மற்றும் ஒளி கட்ட இணைப்பிற்கு உதவியது. ஒட்டுமொத்தமாக, NLO பல்வேறு துறைகளில் தொழில்நுட்பம் மற்றும் ஆராய்ச்சியின் எல்லைகளைத் தொடர்ந்து தள்ளுகிறது.

நேரியல் மற்றும் நேரியல் அல்லாத ஒளியியல் மற்றும் மேம்பட்ட தொழில்நுட்பங்களுக்கான அவற்றின் தாக்கங்கள்
அன்றாட பயன்பாடுகள் மற்றும் மேம்பட்ட தொழில்நுட்பங்கள் இரண்டிலும் ஒளியியல் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. LO பல பொதுவான ஆப்டிகல் அமைப்புகளுக்கு அடிப்படையை வழங்குகிறது, அதே நேரத்தில் தொலைத்தொடர்பு, நுண்ணோக்கி, லேசர் தொழில்நுட்பம் மற்றும் பயோபோடோனிக்ஸ் போன்ற பகுதிகளில் NLO புதுமைகளை இயக்குகிறது. NLO இன் சமீபத்திய முன்னேற்றங்கள், குறிப்பாக அவை இரு பரிமாணப் பொருட்களுடன் தொடர்புடையவை, அவற்றின் சாத்தியமான தொழில்துறை மற்றும் அறிவியல் பயன்பாடுகள் காரணமாக அதிக கவனத்தைப் பெற்றுள்ளன. விஞ்ஞானிகள் குவாண்டம் புள்ளிகள் போன்ற நவீன பொருட்களையும் நேரியல் மற்றும் நேரியல் அல்லாத பண்புகளின் வரிசைமுறை பகுப்பாய்வு மூலம் ஆராய்ந்து வருகின்றனர். ஆராய்ச்சி முன்னேறும்போது, ​​LO மற்றும் NLO பற்றிய ஒருங்கிணைந்த புரிதல் தொழில்நுட்பத்தின் எல்லைகளைத் தள்ளுவதற்கும் ஆப்டிகல் அறிவியலின் சாத்தியங்களை விரிவுபடுத்துவதற்கும் முக்கியமானது.