🌀 Optika Non-Linier
Dalam optika klasik (linier), materi merespons cahaya secara proporsional. Jika Anda menggandakan intensitas cahaya, respons medium (seperti polarisasi listrik) juga berlipat ganda. Namun, dengan penemuan Laser, kita bisa menghasilkan medan listrik yang sangat kuat sehingga respons materi menjadi non-linier.
1. Fenomena Utama: Second Harmonic Generation (SHG)
Ini adalah fenomena di mana dua foton dengan frekuensi yang sama ($\omega$) berinteraksi dengan medium non-linier dan digabungkan menjadi satu foton dengan frekuensi dua kali lipat ($2\omega$).
- Hasilnya: Panjang gelombang menjadi setengahnya ($\lambda/2$).
- Contoh: Laser infra merah yang dilewatkan melalui kristal non-linier tertentu akan keluar sebagai cahaya tampak berwarna hijau.
2. Efek Kerr
Indeks bias suatu medium ($n$) berubah tergantung pada intensitas cahaya ($I$) yang melewatinya:
$$n = n_0 + n_2 I$$
Fenomena ini memungkinkan terciptanya “lensa buatan” dari cahaya itu sendiri (self-focusing) atau pembuatan saklar optik super cepat dalam telekomunikasi.
📸 Holografi
Jika fotografi biasa hanya merekam intensitas cahaya (amplitudo), Holografi adalah teknik yang merekam baik amplitudo maupun fase gelombang cahaya. Inilah yang memungkinkan terbentuknya gambar tiga dimensi (3D) yang sempurna.
1. Prinsip Kerja: Rekaman dan Rekonstruksi
Holografi sepenuhnya bergantung pada fenomena Interferensi dan Difraksi.
- Proses Rekaman: Sinar laser dibagi menjadi dua:
- Sinar Objek: Mengenai benda dan memantul ke plat film.
- Sinar Referensi: Langsung menuju plat film.Kedua sinar ini berinterferensi di atas plat film, menciptakan pola rumit yang disebut Hologram.
- Proses Rekonstruksi: Ketika hologram yang sudah jadi disinari kembali dengan sinar referensi, pola interferensi tersebut akan mendifraksikan cahaya sedemikian rupa sehingga mata kita melihat objek asli seolah-olah ada di sana secara 3D.
🔭 Optika Adaptif (Adaptive Optics)
Ini adalah teknologi yang digunakan pada teleskop raksasa di bumi (seperti VLT atau Keck) untuk menghilangkan efek “bintang berkelip” yang disebabkan oleh turbulensi atmosfer.
- Cara kerja: Sensor mengukur distorsi gelombang cahaya akibat atmosfer secara real-time.
- Aksi: Komputer menggerakkan cermin fleksibel (deformable mirrors) ribuan kali per detik untuk membatalkan distorsi tersebut.
- Hasil: Teleskop di bumi bisa menghasilkan gambar yang setajam teleskop di luar angkasa (seperti Hubble).