Su_tron_ba_song

SỰ TRỘN BA SÓNG SỰ TRỘN BA SÓNG Nhóm 5 Nguyễn Thị Phương Anh Nguyễn Thị Thu Trang 1 1 1 1 2 2 2 2 ( ) ( )* 1 1 ( ) ( )* 2 2 1 ( ) ( ) 2 1 ( ) ( ) (1) 2 i w t k Z i w t k Z i w t k Z i w t k Z E E Z e[.]

SỰ TRỘN BA SÓNG

Nhóm 5: Nguyễn Thị Phương Anh

Nguyễn Thị Thu Trang

Khảo sát dao động phi tuyến với một trường có hai sóng đơn sắc tần số w1 và w2:

Môi trường có độ phân cực phi tuyến bậc hai:

0

2 1 [ 2

• Chúng ta thấy từ phương trình trên rằng 4 thành phần tần số khác không xuất hiện trong độ phân cực phi

sự định hướng của tinh thể phi tuyến thích hợp.

QÚA TRÌNH PHÁT SINH SÓNG TẦN SỐ

TỔNG

Trường với tần số w 3 có thể viết như sau:

Thế vào phương trình Maxwell:

3 3

2 1

i t k z

E E

Vế phải phương trình Maxwell có dạng;

Thế vào phương trình ta được:

Tạo thành tần số tổng với hiệu suất

bảo toàn cao

• Với điều kiện hợp pha tốt, năng lượng của sóng với tần số tổng tỷ lệ với l2 (diện tích của môi

trường truyền) -> khi l-> -> năng lượng không

bị giới hạn-> vi phạm định luật bảo toàn năng

lượng

• Để tạo thành tần số tổng với hiệu suất bảo toàn cao cần thỏa mãn các điều kiện sau đây:

– Sóng thỏa mãn điều kiện hợp pha

– Môi trường gần như không hấp thụ năng lượng

– Biên độ biến đổi rất chậm



Ta giả thiết rằng, E 3 biến đổi rất chậm theo trục z Do đó:

w2

Lấy tích phân hai vế từ z = 0 đến z = L, ta được:

ĐIỀU KIỆN HỢP PHA

• Sự tạo thành tần số tổng chỉ đáng kể khi thỏa mãn điều kiện:

Ảnh hưởng của sự hấp thụ lên quá trình

phát sóng

Sự hấp thụ là yếu tố bất lợi cho quá trình phát sinh tần số tổng vì:

• Mở rộng đỉnh kết hợp pha và những đỉnh khác có giá trị thấp hơn

• Chiều dài xảy ra hiệu ứng tương tác bị giảm

Nếu   1 ,T 2T , 3T Có thể tính toán được thì cường độ chùm

tia ló ra có thể giảm theo hàm mũ của z

Ứng dụng của quá trình phát sinh

tần số tổng

• Tần số tổng là để tạo ra bức xạ điều chỉnh được trong vùng tử ngọai bằng cách chọn một trong những sóng đầu vào là đầu ra của laser nhìn thấy có tần số cố định

và cái còn lại là đầu ra của laser nhìn thấy có tần số điều chỉnh đựơc

• Chuẩn đoán chính xác tính chất bề mặt của vật liệu

• Kính hiển vi quang học phi tuyến

• Phép chụp cắt lớp dựa vào quá trình phát sóng hài bậc hai để xác định tính chất của vật liệu sinh học

Quá trình phát sóng hiệu

So sánh quá trình phát tần số tổng và tần

số hiệu

• Sự tạo tần số hiệu và sự tạo tần số tổng là

những quá trình rất giống nhau

• Sự khác nhau quan trọng giữa 2 quá trình này

có thể được suy ra từ sự mô tả quá trình tạo tần

số theo giản đồ mức năng lượng photon

Ứng dụng của sóng tần số hiệu

• Sự tạo tần số hiệu có thể được dùng để tạo ra bức

xạ hồng ngọai có thể điều chỉnh được bằng cách trộn sóng đầu ra của laser nhìn thấy có thể điều chỉnh tần số được với sóng đầu ra của laser nhìn thấy có tần số không đổi.

• Tạo ra bộ dao động tham số quang