Faskonjugering

Ett mycket märkligt fenomen inträffar när tre fält med samma våglängd överlappar i ett material med stora ickelinjära koefficienter av tredje ordningen. Låt två av dem vara antiparallella och den tredje av godtycklig riktning, kallad prob eller ibland signal. Om två fotoner från de antiparallela strålarna ankommer samtidigt till en molekyl i materialet, så lagras under handskakningstiden energi motsvarande två fotoner och rörelsemängden noll. Det sistnämnda eftersom rörelsemängd är en vektor. När molekylen efter någon femtosekund desperat letar efter möjligheter att göra sig av med energin finns tre möjligheter:

 Att lägga ut de nya fotonerna parallellt med de ursprunliga strålarna. Om detta inträffar är det enda som syns utifrån att en liten försening inträffat. Vi har fått ett ickelinjärt bidrag till brytningsindex.

 Att skicka ut energin med den första fotonen i en helt slumpmässig riktning, och "därefter" den andra i motsatt riktning. Detta är en form av ickelinjär spridning som inte har särdeles stor sannolikhet.

 Den tredje varianten är att hälften av energin läggs som en foton som förstärker den urspungliga tredje strålen. Resterande energi motsvarande en foton kommer då att sändas ut i en ny (fjärde) stråle som kommer att vara helt antiparallell med proben.

Vi har alltså skapat en idealisk retroreflektor för proben. Denna har dessutom en märklig egenskap: Eftersom energin hela tiden kommer från de ursprungliga antiparallella strålarna, kan man styra "refektansen" till godtyckligt värde genom att öka dessas intensitet och/eller överlappssträcka med proben. Reflektanser på 100.000 har uppmätts, vilket förmodligen får anses något bättre än badrumsspegeln därhemma. Dessutom reflekteras ljuset alltså tillbaka till källan vilket aluminiumspeglar inte heller gör.

Mest njutningsfull blir uppenbarligen denna framställning om man fördjupar sig i matten. Men för det krävs en del entusiasm.

För oss andra