Эффекты многократного рассеяния при параметрическом взаимодействии волн в периодически и случайно неоднородных средах

• Автор: Лапин, Виктор Геннадьевич
• Шифр специальности: 01.04.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Горький
• Количество страниц: 149 c. : ил

1. ТРЕХВОЛНОВОЕ ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ В НЕЛИНЕЙНЫХ
ХАОТИЧЕСКИ НЕОДНОРОДНЫХ СРЕДАХ
1.1. Взаимодействие плоских волн в случайно неоднородных средах с диссипацией. Порог параметрического процесса в присутствии флуктуаций
1.2. Эффект корреляции фаз при трехволновом паметрическом взаимодействии
1.3. Об уменьшении порога распадного процесса в статистически неоднородной нелинейной среде с зеркалом
1.4. О взаимодействии волновых пучков в среде со случайными неоднородностями
1.5. Коэффициенты нелинейной связи волн и условия синхронизма для процесса распада спиральной волны плотности в звездном Галактическом диске (приложение к разделу I)
2. МНОГОКРАТНОЕ РАССЕЯНИЕ ВОЛН В СРЕДЕ С ПЕРИОДИЧЕСКИМИ
НЕОДНОРОДНОСТЯМИ
2.1. Форма решетки, возникающей в поле мощного волнового пучка, в неоднородной плазме. Приближение плоской решетки
2.2. Многократное рассеяние плоских волн на одномерной решетке. Брэгговский резонатор
2.3. Особенности рассеяния сферических волн на плоской решетке
2.4. Возбуждение брэгговского резонатора импульсом.
Форма отраженного сигнала
2.5. Влияние поглощения на многократное рассеяние волн в
периодически неоднородной среде
3. МНОГОКРАТНОЕ РАССЕЯНИЕ ВОЛН В ПЕРИОДИЧЕСКИ НЕОДНОРОДНЫХ
СРЕДАХ В ПРИСУТСТВИИ СЛУЧАЙНЫХ НЕОДНОРОДНОСТЕЙ
3.1. Рассеяние волн в периодически неоднородной среде с крупномасштабными флуктуациями
3.2. Влияние мелкомашстабных неоднородностей на рассеяние от периодических структур
3.3. Рассеяние волн на искусственной ионосферной решетке, искаженной естественными неоднородностями. Ионосферная решетка как голограмма
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Проблема многократного рассеяния волн в неоднородных средах возникает в различных областях физики при решении ряда актуальных прикладных задач. В дополнение к традиционной области применения методов теории многократного рассеяния в радиофизике, оптике, акустике, ядерной физике, астрофизике за последнее время добавились лазерная физика, микроволновая и квантовая электроника, физика жидких кристалл©. Исследование рассеяния нейтронов в веществе ядерных реакторов, космических лучей на неоднородностях межзвездной среды, лазерного излучения в турбулентной атмосфере, нелинейное взаимодействие некогерентных шумовых волн, прохождение заряженных частиц через вещество, рассеяние звуковых волн в морской воде, рассеяние электронов на дефектах кристаллической решетки, распространение поверхностных акустических волн в полупроводниковых пленках при наличии встречно-штыревых преобразователей - таков далеко не полный перечень задач, где многократное рассеяние играет основополагающую роль. К тому же круг задач статистической теории распространения волн непрерывно расширяется в соответствии с нуждами практики.
В настоящее время имеется ряд обзоров и монографий, в которых детально обсуждается теория распространения волн в средах с хаотическими неоднородностями /1-7/. При этом для исследования процессов многократного рассеяния существует два основных подхода - феноменологический и статистический. Содержание феноменологического подхода составляет теория переноса излучения (ТПИ) в

(1Л8)
;дг;*4 *-<**«, ^ -^дгвг$,е{ф(х’1
где ф{х,я) - ^ДкеМ(2)с12 ДкеМ(г)-Дк(г)±Т)_'я2, Д_-2)-1Ь, г
Сравнивая (1.57) с (1.3), (1.16), видим, что дифракция вносит рассинхронизм во взаимодействие плоских волн, составляющих пучки, и поэтому снижает эффективность преобразования по сравнению с взаимодействием плоских волн. Очевидно, что спектральные плотности средних мощностей взаимодействующих пучков суть <|ау(2,£)|2> , <6;(2,х)г> :
У1;пад(г)= (2х)г <а;(г^)2>с1г^,
* (1.59)
чры <&;(г,ъ)г>с1гК' у = 1}(Х.
Если среда однородна ( Д к (г) =0), то эффект корреляции фаз пучков не сказывается и для мощности генерируемой волны с частотой С03 в случае гауссова пучка на входе В0(р)=Воое*р(-рг/2аг) получим /57,58/:
- л;'. Г М' „.во,
Здесь С / =(2-1)/ Дн для падающего пучка и с'=(? +д)/для отраженного, параметр Д2(;в= = Ьн/2Д1)ср 0ПРеДеляет влияние дифракционной расстройки на взаимодействие, причем ^щ-Ъ_!а2 характеризует масштаб, на котором дифракция существенно сказывается в однородной нелинейной среде. Заметим, что масштаб одинаков для обоих пучков, а кроме того он не совпадает с соответствующим значением в линейной среде. В этом проявляется аномальный характер дифракции при параметрическом взаимодействии /54/.