Генерация суммарной частоты в поверхностном слое диэлектрической сфероидальной частицы: аналитическое решение

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.

1. F. 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—3667

2. X. Lu, C. Zhang, N. Ulrich, M. Xiao, Y. Ma, Z. Chen. Anal. Chem., 89, N 1 (2017) 466—489

3. E. C. Y. Yan, Z. Wang, L. Fu. J. Phys. Chem. B, 119, N 7 (2015) 2769—2785

4. S. Roke, G. Gonella. Ann. Rev. Phys. Chem., 63 (2012) 353—378

5. 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]

6. 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]

7. В. Н. Капшай, А. И. Толкачёв, А. А. Шамына. Опт. и спектр., 129, № 12 (2021) 1537—1546

8. 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]

9. L. Han. J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transfer, 211 (2018) 129—137

10. Y. Jia, R. Li, W. Zhuang, J. Liang. Results in Optics, 4 (2021) 100106

11. Y. Jiang, Y. Shao, X. Qu, J. Ou, H. Hua. J. Optics, 14, N 12 (2012) 125709

12. 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]

13. 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]

14. A. G. F. de Beer, S. Roke, J. I. Dadap. J. Opt. Soc. Am. B, 28, N 6 (2011) 1374—1384

15. Г. Бейтмен. Высшие трансцендентные функции. Функции Бесселя, функции параболического цилиндра, ортогональные многочлены, Москва, Наука (1974) 22

16. И. С. Градштейн, И. М. Рыжик. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений, Москва, Физматлит (1963) 754