phát sóng hai bậc hai

Địa bạn tải: http://mientayvn.com/Cao%20hoc%20quang%20dien%20tu/Semina%20tren%20lop/seminar.ht Nơi bạn thảo luận: http://myyagy.com/mientay/ Dịch tài liệu trực tuyến miễn phí: http://mientayvn.com/dich_tieng_anh_chuyen_nghanh.html Dự án dịch học liệu mở: http://mientayvn.com/OCW/MIT/Co.html Liên hệ với người quản lí trang web: Yahoo: thanhlam1910_2006@yahoo.com Gmail: frbwrthes@gmail.com  Lịch sử Khi xuất nguồn sáng Laser 1960 Những quan sát hiệu ứng quang học phi tuyến nhanh chóng đựơc thực  1961 phát sóng hai bậc hai Franken,Hill,…cơng bố Mơ hình  Dùng xạ Laser Ruby (6943A) chiếu lên tinh thể cho xạ có tần số gấp đôi  Laser Ruby 6943A L Tinh thể phi tuyến KDP(KH2PO4) 2 Tế bào quang điện 2 Kính lọc Điện trường điều hoà bậc hai mặt tinh thể:    sin kz  0  E 2 ( z ) i d E2 (0) ze ikz /   2  kz  (2.3.23)     Với z = L ta được:  0 d E 2 ( L )   2    sin kL  2  E  ( 0) L   kL      (2.4.1)  Cường độ sóng  2 I   (2.4.2a) E ( z ) 0 I 2   2 E 2 ( z ) (2.4.2b) 0 Ta có:  I  (0)  E (0) 0 0 E (0) 4 I  (0)  (a) Ta thay hệ pt 1(a) vào pt_ (2.4.2b): I 2  2     0 d  2          2   0     2        sin  k L    2   E ( ) L       k L           0 d   0   * L   * * I  (0)       2       sin k L   *  k L        sin k L    0 2 2  I 2 2 * *  * d * I  (0) * L *    2  k L      Từ công thức chiết suất: 2     * n  2   * n2 Thay vào biểu thức trên, ta được:  0  I 2 ( L) 2   0    sin k L    d 2   I ( ) L  n ( )n(2 )  k L      2 Từ kết ta hiệu suất biến hoán cơng suất sóng hài bậc hai: eSHG 2 2  0  I 2 ( L )  d   2 I  (0) * I  (0)    n ( )n(2 )    sin k L  2  *L   k L      (2.4.4)  Nếu n( ) n(2 ) ,vậy k 0    sin k L  sin x    lim x 1 x  k L    (2.4.5)   Vậy hiệu suất biến hoán: eSHG 2 2  0   d 2  I  (0).L  0  n (2.4.6)   sin x Hiệu suất biến hoán phụ thuộc vào hàm x Nếu k 0 cơng suất SHG lớn nhất, gọi điều kiện đồng không gian thoả mãn  Điều kiện cực đại hàm sin2x/x2: d  sin x    0 dx  x  Là nghiệm của phương trình siêu việt x = tgx Và kL 0  k 0 Chọn n=1 n kL n  Lc  k  Lc  k nZ Bảng giá trị vị trí cực đại x X1=0 sin x x^2 X2=4,49 X3=7,37 X4=1 0,10 0.047 0.016 Xét điều kiện: k k 2 4  2k    n(2 )  n( ) 0  n(2 ) n( ) 0.00   Do điều kiện khơng thỏa mãn mơi trường tán sắc bình thường (có chiết suất n() tăng  tăng) Trong môi trường tinh thể lưỡng chiết, điều kiện thỏa mãn  Xét tinh thể đơn trục âm KDP: nH ( )  n0 ( ) no() chiết suất tinh thể ứng với tia bất thường tia thường sóng có tần số   Dựa vào ellipsoid chiết suất ta tìm hướng truyền tia tới lập với trục quang học g óc θ thỏa mãn cơng thức:  Trong nH()  Gọi θ góc hướng truyền hợp với quang trục, ta có cơng thức: cos  sin  (2.5.7)   e n ( )  n o n e Góc thỏa mãn điều kiện hợp pha θd, ta có: sin  d  n   n   2 2  E    n   n 2  2  (2.5.8) z z k k θ θ nH Tinh thể đơn trục âm n0 y n0 nH y Tinh thể đơn trục âm  Xét ví dụ: Laser Ruby  0.69 m KDP, n0 1.466, nH2 1.487, n0 1.506, n02 1.534  d 50.4   Nếu  d thoả mãn điều kiện (2.5.8) cơng suất 2 P SHG cực đại max 2 P Khi  thay đổi công suất SHG c giảm và: 2 c 2 max P P kL  1   kL  2  sin 2 sin  2 P ( )  Pmax  2  