zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-1712Research ArticleОПТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫOPTICAL MATERIALSГенерация суммарной частоты в поверхностном слое диэлектрической сфероидальной частицы: аналитическое решениеSum‐frequency generation in the surface layer of a dielectric spheroidal particle: analytical solutionКапшайВ. Н.KapshaiV. N.

Гомель

Gomel

ШамынаА. А.ShamynaA. A.

Гомель

Gomel

anton.shamyna@gmail.comГомельский государственный университет имени Ф. СкориныFrancisk Skorina Gomel State University202416112024916894904Copyright © Капшай В.Н., Шамына А.А., 20242024Капшай В.Н., Шамына А.А.Kapshai V.N., Shamyna A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/1712

В обобщенном приближении Рэлея–Ганса–Дебая решена задача о генерации суммарной частоты двумя плоскими эллиптически поляризованными волнами в тонком оптически нелинейном поверхностном слое диэлектрической частицы, имеющей форму сфероида. Формулы для вычисления компонент вектора электрической напряженности генерируемого излучения в дальней зоне получены для двух случаев: вытянутого и сжатого вдоль оси симметрии сфероида. Рассмотрена наиболее общая форма тензора нелинейной диэлектрической восприимчивости, содержащая четыре  некиральные и три киральные независимые компоненты. Приведено подробное описание методов вычисления интегралов по поверхности сфероида от тензорных величин, встречающихся в задачах  о нелинейной генерации в поверхностных слоях диэлектрических частиц.

In the generalized Rayleigh–Gans–Debye approximation, the problem of sum-frequency generation by two plane elliptically-polarized waves in a thin optically-nonlinear surface layer of a spheroid-shaped dielectric particle is solved. Formulas for calculating the components of the electric intensity vector of the generated radiation in the far zone were obtained for two cases: the spheroid elongated and compressed along the symmetry axis. The most general form of the nonlinear dielectric susceptibility tensor, containing four non-chiral and three chiral independent components, is considered. A detailed description of methods for integrals calculation over the surface of the spheroid of tensor quantities encountered in problems of nonlinear generation in the surface layers of dielectric particles is given.

генерация суммарной частотыдиэлектрическая сфероидальная частицаобобщенная модель Рэлея—Ганса—Дебаятензор нелинейной диэлектрической восприимчивоститонкий оптически нелинейных слойsum-frequency generationdielectric spheroidal particlegeneralized Rayleigh–Gans– Debye modelnonlinear dielectric susceptibility tensorthin optically nonlinear layerReferencesF. Tang, Tatsuhiko Ohto, S. Sun, J. R. Rouxel, S. Imoto, E. H. G. Backus, S. Mukamel, M. Bonn, Y. Nagata. Chem. Rev., 120, N 8 (2020) 3633—3667F. Tang, Tatsuhiko Ohto, S. Sun, J. R. Rouxel, S. Imoto, E. H. G. Backus, S. Mukamel, M. Bonn, Y. Nagata. Chem. Rev., 120, N 8 (2020) 3633—3667X. Lu, C. Zhang, N. Ulrich, M. Xiao, Y. Ma, Z. Chen. Anal. Chem., 89, N 1 (2017) 466—489X. Lu, C. Zhang, N. Ulrich, M. Xiao, Y. Ma, Z. Chen. Anal. Chem., 89, N 1 (2017) 466—489E. C. Y. Yan, Z. Wang, L. Fu. J. Phys. Chem. B, 119, N 7 (2015) 2769—2785E. C. Y. Yan, Z. Wang, L. Fu. J. Phys. Chem. B, 119, N 7 (2015) 2769—2785S. Roke, G. Gonella. Ann. Rev. Phys. Chem., 63 (2012) 353—378S. Roke, G. Gonella. Ann. Rev. Phys. Chem., 63 (2012) 353—378В. Н. Капшай, А. А. Шамына. Опт. и спектр., 124, № 6 (2018) 795—803 [V. N. Kapshai, A. A. Shamyna. Opt. and Spectr., 124, N 6 (2018) 826—833]В. Н. Капшай, А. А. Шамына. Опт. и спектр., 124, № 6 (2018) 795—803 [V. N. Kapshai, A. A. Shamyna. Opt. and Spectr., 124, N 6 (2018) 826—833]А. А. Шамына, В. Н. Капшай. Опт. и спектр., 125, № 1 (2018) 71—78 [A. A. Shamyna, V. N. Kapshai. Opt. and Spectr., 125, N 1 (2018) 74—81]А. А. Шамына, В. Н. Капшай. Опт. и спектр., 125, № 1 (2018) 71—78 [A. A. Shamyna, V. N. Kapshai. Opt. and Spectr., 125, N 1 (2018) 74—81]В. Н. Капшай, А. И. Толкачёв, А. А. Шамына. Опт. и спектр., 129, № 12 (2021) 1537—1546В. Н. Капшай, А. И. Толкачёв, А. А. Шамына. Опт. и спектр., 129, № 12 (2021) 1537—1546А. А. Шамына, В. Н. Капшай. Опт. и спектр., 124, № 1 (2018) 105—121 [A. A. Shamyna, V. N. Kapshai. Opt. and Spectr., 124, N 1 (2018) 103—120]А. А. Шамына, В. Н. Капшай. Опт. и спектр., 124, № 1 (2018) 105—121 [A. A. Shamyna, V. N. Kapshai. Opt. and Spectr., 124, N 1 (2018) 103—120]L. Han. J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer, 211 (2018) 129—137L. Han. J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer, 211 (2018) 129—137Y. Jia, R. Li, W. Zhuang, J. Liang. Results in Optics, 4 (2021) 100106Y. Jia, R. Li, W. Zhuang, J. Liang. Results in Optics, 4 (2021) 100106Y. Jiang, Y. Shao, X. Qu, J. Ou, H. Hua. J. Optics, 14, N 12 (2012) 125709Y. Jiang, Y. Shao, X. Qu, J. Ou, H. Hua. J. Optics, 14, N 12 (2012) 125709В. Н. Капшай, А. А. Шамына, А. И. Толкачёв. Опт. и спектр., 130, № 7 (2022) 1068—1081 [V. N. Kapshai, A. A. Shamyna, A. I. Tolkachev. Opt. and Spectr., 130, N 7 (2022) 867—879]В. Н. Капшай, А. А. Шамына, А. И. Толкачёв. Опт. и спектр., 130, № 7 (2022) 1068—1081 [V. N. Kapshai, A. A. Shamyna, A. I. Tolkachev. Opt. and Spectr., 130, N 7 (2022) 867—879]А. А. Шамына, В. Н. Капшай, А. И. Толкачёв. Опт. и спектр., 130, № 7 (2022) 1082—1097 [A. A. Shamyna, V. N. Kapshai, A. I. Tolkachev. Opt. and Spectr., 130, N 7 (2022) 880—894]А. А. Шамына, В. Н. Капшай, А. И. Толкачёв. Опт. и спектр., 130, № 7 (2022) 1082—1097 [A. A. Shamyna, V. N. Kapshai, A. I. Tolkachev. Opt. and Spectr., 130, N 7 (2022) 880—894]A. G. F. de Beer, S. Roke, J. I. Dadap. J. Opt. Soc. Am. B, 28, N 6 (2011) 1374—1384A. G. F. de Beer, S. Roke, J. I. Dadap. J. Opt. Soc. Am. B, 28, N 6 (2011) 1374—1384Г. Бейтмен. Высшие трансцендентные функции. Функции Бесселя, функции параболического цилиндра, ортогональные многочлены, Москва, Наука (1974) 22Г. Бейтмен. Высшие трансцендентные функции. Функции Бесселя, функции параболического цилиндра, ортогональные многочлены, Москва, Наука (1974) 22И. С. Градштейн, И. М. Рыжик. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений, Москва, Физматлит (1963) 754И. С. Градштейн, И. М. Рыжик. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений, Москва, Физматлит (1963) 754

The authors declare that there are no conflicts of interest present.