Спонтанное параметрическое рассеяние

Спонтанное параметрическое рассеяние (СПР; англ. spontaneous parametric down-conversion, SPDC, также параметрическая флуоресценция) — важный процесс в квантовой оптике, при котором рассеянные фотоны образуются в виде спутанных пар, формируя так называемое бифотонное поле. В процессе СПР нелинейная среда (кристалл) разделяет поступающие фотоны на пары, суммарные энергия и импульс которых равны энергии и импульсу входных фотонов.

Явление предсказано в 1966 году Д. Н. Клышко, объяснено и исследовано с соавторами до 1981 года, отмечено государственной премией в 1983 году.

Механизм явления

Один квант с энергией ℏ ω 3 {displaystyle hbar omega _{3}} распадается на два кванта с энергиями ℏ ω 1 {displaystyle hbar omega _{1}} и ℏ ω 2 {displaystyle hbar omega _{2}} c соблюдением закона сохранения энергии ℏ ω 3 = ℏ ω 1 + ℏ ω 2 {displaystyle hbar omega _{3}=hbar omega _{1}+hbar omega _{2}} и закона сохранения импульса ℏ k 3 = ℏ k 1 + ℏ k 2 {displaystyle hbar k_{3}=hbar k_{1}+hbar k_{2}} , где k {displaystyle k} - волновой вектор фотона.

Где используется

Генерируемые частоты определяются законом сохранения импульса, т.е. направлением в кристалле, в котором выполняется этот закон для данных частот. Таким образом, вращая кристалл, можно плавно изменять частоту генерируемого излучения в широких пределах. Данное явление используется для генерации перестраиваемого по частоте инфракрасного излучения.