Quang phi tuyến - Sự tự tụ tiêu

Sự tự tụ tiêuPhạm Văn Tiến 0413157 Lê Minh Tiến Từ Khánh Long Trần Văn Tiến...  Xét hiện tượng quang phi tuyến bậc ba, khi vét tơ phân cực của môi trường có dạng:...  Nếu phương trình

Sự tự tụ tiêu

Phạm Văn Tiến 0413157

Lê Minh Tiến

Từ Khánh Long Trần Văn Tiến

 Xét hiện tượng quang phi tuyến bậc ba, khi vét tơ phân cực của môi trường có dạng:

 Nếu chỉ quan tâm đến các số hạng có cùng tần số

1

r

P E

1

P

 Với là độ thẩm điện tuyến tính

 Ta đặt:

 và

 Khảo sát phương trình sóng đối với điện trường, khi chiếc suất được biểu diễn

 Xét chùm tia lan truyền dọc trục z và phân cực dọc trục x

∂ 

≈

 ∂ ÷

E

ω

=

2 2 2

 Nếu phương trình sóng tuyến tính trong chất điện môi

 là hệ qủa của nhiễu xạ

2

nc

 Suy ra công suất ngưỡng của sự tự tụ tiêu

2

(4.3.12)8

nc n n c

k n k n c

n

ε λ π

=

 Nhận xét:

 Kết quả phù hợp khá tốt với kết quả tính

toán bằng phương pháp số của phương trình vi phân

 Công suất ngưỡng của sự tự tụ tiêu không

lớn lắm

 Đối với chùm Gass ta có

2 2

 Vậy

 Dạng chùm Gass bảo toàn khi lan truyền trong môi

trường phi tuyến

−

=

 Ta thấy và thì nghiệm của (4.3.20) có dạng

 Trong đó

công suất chùm

0 (0)

P =π ε ω a

2 0

(4.3.22 ) 2

ω πω

λ

=

 Nhận xét

 Khi

 khi

=>nhiễu xạ và

tự tụ tiêu đã bù trừ với nhau chùm không

mở rông cũng không hội tụ khi lan truyền =>

tự - bãy

c

P = P

1 2 0

Self waveguide

z

 Trên khoảng cách

thì chùm hội tụ

=> cường độ

1 2

2a

z1 a)

b)

Sự truyền ánh sáng trong môi trường phi tuyến a) và sơ đồ

tương đương b)

f d

z x

I

(a)2D output beam profile; from left to right: no applied field, 300 V/cm, 700 V/cm

and 1000 V/cm; the arrow indicates the direction of the applied electric field; (b) Output

beam profile along the central horizontal line for different applied electric fields The input power is 200 mW, corresponding to a 20 W/cm2 peak intensity The beam waist is 25 mm.

a)

b)

(a) Typical data for a 3 mm cell length where no self-focusing occurs Due to overexposure,the actual intensity ratios are not faithfully reproduced.

(b) Simultaneous 1.5 cm spacerFabry-Perot interferometer analysis of all three beams from the 3 mm cell.

(a) Image of a laser beam emerging from a 50-cm cell of CS2 and exhibiting large- and small-scale trapping Magnication is 30x The bright central portion is the large-scale trapped beam; the many small bright laments demonstrate the small-scale trapping The broad disk and ring of light are the untrapped beam diffracting from the initial pinhole (b) Raman Stokes radiation under conditions similar to (a) Magnication 50x From [12].

Plots of the peak intensity and the beam width inside the hollow

waveguide as a function of propagation distance for PPcr lb 0.5.