Теория генерации второй гармоники нелинейного фотоакустического отклика двухслойных образцов при газомикрофонной регистрации сигнала

Сформулирована математическая модель нелинейного фотоакустического (ФА) отклика двухслойных образцов. Подробно исследованы особенности генерации второй гармоники нелинейного ФА сигнала этими образцами. Для наиболее интересных случаев получены простые выражения для амплитуды этого сигнала, которые описывают её зависимость от частоты модуляции падающего луча, термических коэффициентов теплофизических параметров и степени черноты образцов. Обнаружено, что только для случая, когда первый слой является сильнопоглощающим и оба слоя являются термически толстыми, частотная зависимость амплитуды второй гармоники ФА сигнала имеет вид ω^-5/2, а во всех других случаях описывается функцией ω^-3/2. Только для непрозрачных слоёв возникает вклад от термических коэффициентов степени черноты соответствующего слоя в амплитуду этого сигнала.

На английском языке

Theory of second harmonic generation of nonlinear photoacoustic response of two-layer systems at gas-microphone signal recording

Salikhov T.H., Khodjaev Y.P., Makhmalatif A. and Sharifov D.M.

We formulated a mathematical model of the problem describing the generation of the second harmonic (SH) of a nonlinear photoacoustic (PA) response for two-layer systems (samples) using a microphone detection method. The features of the generation of the SH of a nonlinear PA signal by these systems are studied in detail. For the most interesting systems, simple expressions for the amplitude of the signal are obtained, which describe its dependence on the modulation frequency of the incident beam, as well as on the thermal coefficients of the thermophysical characteristics and emissivity of the samples. It was found that only for the case when the first layer is highly absorbing and both layers are thermally thick, the frequency dependence of the amplitude of the second harmonic of the PA signal has the form ω^-5/2 and in all other cases ω^-3/2. Contribution from the thermal coefficients of the blackness degree of the corresponding layer to the amplitude of this signal appears only for opaque layers.

DOI: https://doi.org/10.52452/00213462_2024_67_08_680

Пример ссылки для цитирования:

Салихов Т.Х., Ходжаев Ю.П., Махмалатиф А., Шарифов Д.М. Теория генерации второй гармоники нелинейного фотоакустического отклика двухслойных образцов при газомикрофонной регистрации сигнала // Изв. вузов. Радиофизика. 2024. Т. 67, № 8. C. 680–693.