Самодифракция

Пусть лазерный пучок, разделенный на два сводится бипризмой в нелинейной среде (рис. 1). В области пересечения пучков можно наблюдать интерференционные полосы. Однако, мы будем наблюдать за освещенностью экрана, установленного на таком расстоянии, что на нем пучки уже не перекрываются. Если интенсивность пучков невелика, то на экране видны два пятна (заштрихованы).

При достаточно больших значениях интенсивности на экране появляются два новых пятна, смещенных в направлении, перпендикулярном к ребру бипризмы. Если установить другую бипризму, с большим (или меньшим) преломляющим углом, то эквидистантность пятен сохраняется (т.е. расстояние между любыми соседними пятнами практически такие же, как между исходными), а расстояние между пятнами пропорционально увеличивается (или уменьшается). Данная система пятен напоминает совокупность дифракционных максимумов, возникающих при прохождении исходных пучков через дифракционную решетку. В данном случае фазовая решетка создается самим светом. Действительно, в общем перекрытии пучов интенсивность

,                       (9)

где х – координата, перпендикулярная ребру призмы. Благодаря зависимости показателя преломления от интенсивности в кювете создается периодическая неоднородность, эквивалентная объемной фазовой решетке

                                               n=n0+n2(I1+I2)+Δn(x)                                          (10)

Где . Период решетки .

Каждый из пучков дифрагирует на этой решетке, в результате чего возникают новые пучки, и направление их распространения совпадают с направлениями на главные максимумы.

Рассмотренное явление получило название самодифракции.