ИСТИНА

Экспериментально исследован процесс генерации запрешенной в электродипольном приближении второй гармоники (ВГ) в объеме мелкодисперсной суспензии пурпурных мембран, содержащих бактериородопсин (БР), при возбуждении молекул БР в полосу однофотонного поглощения. Показано, что ее поведение может быть объяснено наличием когерентной интерференции нескольких вкладов от процессов трех- и пятиволнового смешения. Определены величина и фаза электронной восприимчивости среды четвертого порядка по отношению к квадратичной. Исследованы спектральная зависимость эффективности генерации запрещенной ВГ и ее энергии от энергии фемтосекундных импульсов возбуждения. На основе измеренной зависимости интенсивности s-составляющей сигнала ВГ, возникающего в процессе отражения фемтосекундного лазерного импульса от поверхности раствора, содержащего хиральные молекулы, от состояния его поляризации, были определены величина и знак молекулярной хиральности. Теоретически исследованы механизмы наблюдавшейся генерации ВГ в объеме изотропной гиротропной среды, основанные на трехволновом и пятиволновом смешении. Показано, что для появления сигнала необходим учет высших поперечных мод и поперечной неоднородности состояния поляризации этого пучка, а также нелокальности оптического отклика вещества. В случае жесткой фокусировки пучка в центр среды найдены формулы для мощности сигнальной волны при различных поляризациях пучка накачки и расстройках волновых векторов. Исследовано влияние пространственной ограниченности волны накачки на генерацию ВГ при отражении от поверхности гауссова пучка, падающего на границу непоглощающей изотропной гиротропной среды. Получены формулы, выражающие поле отраженной волны на частоте ВГ через параметры, характеризующие геометрию задачи, и компоненты тензоров, описывающих квадратичный оптический отклик поверхности и пространственную дисперсию нелинейности вещества. Показано, что сигнал на удвоенной частоте имеет сложное пространственное распределение интенсивности и поляризации по поперечному сечению. Для учета приповерхностной неоднородности и пространственной дисперсии оптического отклика вещества использованы модифицированные граничные условия для электромагнитного поля, включающие поверхностную плотность тока связанных зарядов.