ФА́ЗОВЫЙ СИНХРОНИ́ЗМ

ФА́ЗОВЫЙ СИНХРОНИ́ЗМ (вол­но­вой син­хро­низм), ус­ло­вие наи­бо­лее эф­фек­тив­но­го энер­го­об­ме­на ме­ж­ду соб­ст­вен­ной и вы­ну­ж­даю­щей вол­на­ми сре­ды, имею­щи­ми оди­на­ко­вые час­то­ты, при их не­ли­ней­ном взаи­мо­дей­ст­вии. Ус­ло­вие Ф. с. вы­ра­жа­ет­ся ра­вен­ст­вом вол­но­вых век­то­ров соб­ст­вен­ной 𝑘 и вы­ну­ж­даю­щей 𝑘_в волн (𝑘=𝑘_в). Раз­ность этих вол­но­вых век­то­ров на­зы­ва­ет­ся фа­зо­вой (вол­но­вой) рас­строй­кой. В слу­чае трёх­вол­но­вых взаи­мо­дей­ст­вий, напр. при ге­не­ра­ции сум­мар­ной (раз­но­ст­ной) час­то­ты ω=ω₁±ω₂, вол­но­вой век­тор вы­ну­ж­даю­щей вол­ны 𝑘_в=𝑘₁±𝑘₂, где 𝑘₁ и 𝑘₂ – вол­но­вые век­то­ры волн с час­то­та­ми ω₁ и ω₂. Ес­ли вол­но­вые век­то­ры 𝑘, 𝑘₁ и 𝑘₂ име­ют од­но на­прав­ле­ние, реа­ли­зу­ет­ся кол­ли­не­ар­ный Ф. с.; при не­сов­па­даю­щих на­прав­ле­ни­ях вол­но­вых век­то­ров ус­ло­вие Ф. с. на­зы­ва­ет­ся не­кол­ли­не­ар­ным.

Не­ли­ней­ные взаи­мо­дей­ст­вия волн, про­ис­хо­дя­щие при Ф. с., на­зы­ва­ют син­хрон­ны­ми. При син­хрон­ных взаи­мо­дей­ст­ви­ях про­ис­хо­дит на­ко­п­ле­ние не­ли­ней­ных взаи­мо­дей­ст­вий, в ре­зуль­та­те ко­то­рых энер­гия од­ной ин­тен­сив­ной вол­ны мо­жет быть пол­но­стью пре­об­ра­зо­ва­на в энер­гию пер­во­на­чаль­но сла­бых волн др. час­тот. В ре­аль­ных дис­пер­ги­рую­щих сре­дах ус­ло­вие Ф. с. для изо­троп­ных сред вы­пол­ня­ет­ся толь­ко в об­лас­ти ано­маль­ной дис­пер­сии, для ани­зо­троп­ных сред – так­же в об­лас­ти нор­маль­ной дис­пер­сии (см. Не­ли­ней­ная оп­ти­ка).