البصريات اللاخطية هي من بين فروع البصريات الذي يهتم بدراسة سلوك الأمواج الكهرومغناطيسية في الأوساط اللاخطية. فإن كنت تدرس علم البصريات أو تود التعرف على هذا المجال أكثر فها هي ذي مدرسة البوليتكنيك الفرنسية تقدم لك دورة شاملة بإشراف من أساتذة فيزيائيين أكفاء حول البصريات اللاخطية.
دورة شاملة في البصريات اللاخطية (مع شهادة)
هذه الدورة هي عبارة عن مقدمة حول البصريات اللاخطية، و التي تتطابق مع نظام التفاعل بين مادة الليزر التي يمكن استكشافها باستخدام أشعة الليزر، كليزر الفيمتو ثانية.
ستتطرق الدورة للحديث عن البصريات اللاخطية خلال 11 فصلا موزعة على 11 أسبوعا كما التالي:
الأسبوع 1: من البصريات الخطية إلى البصريات اللاخطية
بعد وصف موجز للأصل المجهري للاستجابة الخطية لمادة ما، سيقدم هذا الفصل الأصل المادي لمؤشر الانكسار و للامتصاص، ثم سينتقل إلى تقديم للغة Scilab؛ أداة حساب رقمية سيتم استخدامها خلال باقي الدورة.
الأسبوع 2: تحول فورييه Fourier
يسمح تحليل فورييه لإشارة صوتية بتوضيح عدد من الخصائص المفيدة مثل العلاقة بين عرض الوقت وعرض الطيف. سيتم التطرق إلى مفاهيم هامة كتأخر المجموعة le retard de groupe و انحراف التردد. و سيوضح تحويل فورييه المنفصل هذه المفاهيم رقميا.
الأسبوع 3: الانتشار في الوضع الخطي (النطاق الزمني)
سيتم اشتقاق معادلة الانتشار الخطية من معادلات ماكسويل، وسيتم مناقشة الحالة الخاصة للموجة المستوية بمزيد من التفصيل، و دراسة انتشار ذبذبة قصيرة يسيطر عليها التشتت اللوني لمؤشر الانكسار.
الأسبوع 4: الانتشار في الوضع الخطي (نطاق الفضاء)
يخصص هذا الفصل للحالة الخاصة بالحزمة أحادية اللون، التي تمكن من دراسة تفصيلية لتطور المظهر المكاني أثناء الانتشار في سياق التقريب المجاور. على وجه الخصوص، سيتم تطوير القياس الزمكاني، الذي يمكن من رسم خط مواز بين انعراج حزمة ضوئية و تشتت ذبذبة قصيرة.
الأسبوع 5: الانتشار في النظام اللاخطي
ستتم معالجة هذا النظام أولا في حالة تراكب موجات أحادية اللون للحصول على نظام معادلات تفاضلية غير خطية مقترنة. ثم معالجته في حالة الموجات القصيرة. ثم ستتم مناقشة تأثير تناظر المادة على طبيعة استجابتها البصرية غير الخطية.
الأسبوع 6: مضاعفة التردد
تؤدي البصريات غير الخطية من الدرجة الثانية إلى عمليات كجمع و فرق التردد. يتناول هذا الفصل الحالة الخاصة لمضاعفة التردد أو الجيل التوافقي الثاني. على وجه الخصوص، سيتم إدخال فكرة اتفاق المرحلة (d’accord de phase) و التي يمكن الحصول عليها على سبيل المثال باستخدام مادة الانكسار.
الأسبوع 7: المزيج ثلاثي الموجات
يمكن المزيج ثلاثي الموجات من فهم الأصل الفيزيائي لظاهرة التضخيم المعلمي (amplification paramétrique)، و هذا ما يمكن خاصة من تصميم مصادر ضوئية قابلة للضبط على مدى طيفي كبير جدا.
الأسبوع 8: تأثير كير (Effet Kerr) البصري
تؤدي البصريات اللاخطية من الدرجة الثالثة إلى ظهور مجموعة كبيرة جدا من الظواهر الفيزيائية، التي يعد تأثير كير البصري مثالا رمزيا ناتجا عن تباين مؤشر الانكسار مع الكثافة المضيئة. ستدرس في هذا الأسبوع النتائج في المجال المكاني (autofocalization) و الزمنية الطيفية (توليد التواصل الطيفي).
الأسبوع 9: تأثيرات غير خطية أخرى من الدرجة الثالثة
يركز هذا الفصل على تشبع الامتصاص، امتصاص ثنائي الفوتون، والجيل التوافقي الثالث. سيتم توضيح تطبيقات بعض هذه الظواهر في الميكروسكوب اللاخطي للأجسام البيولوجية عن طريق النتائج التجريبية التي تم الحصول عليها في مختبر البصريات والعلوم البيولوجية.
الأسبوع 10: ليزر الفيمتو ثانية
يقدم هذا الفصل الأخير الظاهرة عند أصل العملية الثابتة لليزر الفيمتو ثانية، وهو تأثير من نوع soliton يسمح بتعويض مثالي بين تشتت سرعة المجموعة وتأثير Kerr البصري. كما سيتم مناقشة التطبيقات في مجال القياس باستخدام أمشاط التردد، بالإضافة إلى تضخيم انزياح التردد.
الأسبوع 11: الامتحان النهائي.
رابط الدورة
بالتوفيق للجميع، نحن رهن الإشارة إن احتجتم مساعدة ما. يكفي مراسلتنا عبر الصفحة الرسمية للموقع على الفيسبوك Education Libre أو ترك تعليقات. ويمكنكم متابعتنا عبر تطبيق Telegram لتتوصلوا بمستجدات موقع التعلم الحر باستمرار.
