BUỒNG CỘNG HƯỞNG QUANG HỌC

BUỒNG CỘNG HƯỞNG QUANG HỌC

Khi đọc qua tài liệu này, nếu phát hiện sai sót hoặc nội dung kém chất lượng xin hãy thông báo để chúng tôi sửa chữa hoặc thay thế bằng một tài liệu cùng chủ đề của tác giả khác. Bạn có thể tham khảo nguồn tài liệu được dịch từ tiếng Anh tại đây: http://mientayvn.com/Tai_lieu_da_dich.html Thông tin liên hệ: Yahoo mail: thanhlam1910_2006@yahoo.com Gmail: frbwrthes@gmail.com Học Viên: Lê Hà Phương Nguyễn THị Hoài Phương Phạm Minh Thông Lớp: cao học Quang học khóa 21 Đề tài: 1 NỘI DUNG TRÌNH BÀY I. PHẦN LÝ THUYẾT 1. Biểu diễn ma trận của buồng cộng hưởng quang học 2. Sự lan truyền của chùm tia Gauss 3. Sự phụ thuộc cùa các thông số chùm Gauss theo các thông số của hệ cộng hưởng II. PHẦN ỨNG DỤNG 1. Ví dụ trang 108 2. Vấn đề 6 trang 175 2 3 I.BIỂU DIỄN MA TRẬN CỦA BUỒNG CỘNG HƯỞNG QUANG HỌC 1. Một số ma trận truyền tia cơ bản: Gọi Là ma trận biểu diễn 1 hệ quang học Là ma trận thông số ngõ vào Là ma trận thông số ngõ ra Khi đó, ta có:  Ma trận truyền qua  Ma trận khúc xạ  Ma trận phản xạ Trong phần này, ta chỉ nghiên cứu: M 4  Ma trận truyền qua  Ma trận khúc xạ  Ma trận phản xạ Đặc biệt: khi r = (trường hợp gương phẳng) 5 2. Biểu diễn ma trận của buồng cộng hưởng quang học: 1 laser gồm có:  Buồng cộng hưởng  Môi trường tạo mật độ đảo lộn  Bơm quang học Chiều ánh sáng truyền qua hệ quang học Chiều đánh số các ma trận Từ đó suy ra và 6 = > Khi đó, ta sẽ có thông số đầu ra là: Áp dụng cho buồng cộng hưởng RP  Trường hợp dao động 1 lần 7  Trường hợp dao động N lần Gọi  F là ma trận “vecto riêng” của M  F -1 là ma trận nghịch đảo của ma trận F  là ma trận chéo hóa Theo định nghĩa của sự chéo hóa, ta có: M=F.Λ.F -1 Mà ta có F.F -1 = I (với I là ma trận đồng nhất) Dễ dàng ta thấy M 2 = M.M = (F.Λ.F -1 ) (F.Λ.F -1 ) = F.Λ.I. Λ .F -1 = F.Λ 2 .F -1 M 3 = M.M 2 = (F.Λ.F -1 )(F.Λ 2 .F -1 )= F.Λ 3 .F -1 = > 1 cách tổng quát ta có Trong đó: Cụ thể là: 8 II. BUỒNG CỘNG HƯỞNG LASER 1. Khái niệm 2. Phân loại Buồng cộng hưởng chứa hoạt chất laser, đó là một chất đặc biệt có khả năng khuyếch đại ánh sáng bằng phát xạ cưỡng bức để tạo ra laser Tính chất của laser phụ thuộc vào hoạt chất đó => người ta căn cứ vào hoạt chất để phân loại laser. G. phản xạ G. bán mạ Tia laser Buồng cộng hưởng Bơm quang học a) Theo loại chất hoạt chất b) Theo tính ổn định Buồng cộng hưởng ổn định Buồng cộng hưởng không ổn định  Về Định lượng: 9 [...]... diễn cho buồng cộng hưởng Với q được cho bởi phương trình: (1) hoặc là 2 trị riêng tương ứng (2)  Từ (2) = > Trong đó Với 0 < θ xét vết (A+D) trong ma trận Khi trên BUỒNG CỘNG HƯỞNG ỔN ĐỊNH => Có khả năng tạo ra chùm Gauss Khi BUỒNG CỘNG HƯỞNG KHƠNG ỔN ĐỊNH = > Khơng có khả năng tạo chùm Gauss 10 III SỰ PHỤ THUỘC CỦA CÁC THƠNG SỐ CHÙM GAUSS THEO CÁC THƠNG SỐ CỦA HỆ CỘNG HƯỞNG 1... của chùm có độ cong cực đại z0, nửa góc phân kì 17 VẤN ĐỀ BUỒNG CỘNG HƯỞNG QUANG HỌC BÀI TỐN THUẬN Đầu vào: Độ tụ gương cầu P1 Bán kính gương cầu r1 Khoảng cách giữa hai gương T Đầu ra: Bán kính cong R Bán kính vết Vị trí cổ chùm z Bán kính cổ chùm 0 Vị trí mặt sóng của chùm có độ cong cực đại z0 Nửa góc phân kì 18 VẤN ĐỀ BUỒNG CỘNG HƯỞNG QUANG HỌC BÀI TỐN THUẬN Gợi ý: 1.Nhập các giá trị: độ tụ P1, bán... và ma trận truyền qua giữa hai gương 4.Giải ma trận 5.Xuất kết quả 19 VẤN ĐỀ BUỒNG CỘNG HƯỞNG QUANG HỌC BÀI TỐN NGHỊCH Đầu vào: Bán kính cong R Bán kính vết Vị trí cổ chùm z Bán kính cổ chùm 0 Vị trí mặt sóng của chùm có độ cong cực đại z0 Nửa góc phân kì Đầu ra: Bán kính của gương thứ nhất r1 20 VẤN ĐỀ BUỒNG CỘNG HƯỞNG QUANG HỌC BÀI TỐN NGHỊCH Gợi ý: 1.Nhập các giá trị: bán kính cong R, bán kính vết... hệ cộng hưởng ổn định thì sẽ bị phân kỳ do nhiễu xạ, nhưng năng lượng của chúng tập trung trong miền gần trục và suy giảm nhanh theo hàm Gauss khi xa trục của nó => chùm bức xạ đó được gọi là chùm Gauss 11 2 Những thơng số chính của chùm Gauss Trong gần trục, hàm phân bố biên độ cuả chùm Gauss được cho bởi Trong đó: 12 3 Sự phụ thuộc của các hệ số chùm Gauss vào các hệ số của hệ cộng hưởng quang học: . mạ Tia laser Buồng cộng hưởng Bơm quang học a) Theo loại chất hoạt chất b) Theo tính n định Buồng cộng hưởng n định Buồng cộng hưởng không n định  Về Định lượng: 9 Về định tính (dựa vào vết. THÔNG SỐ CỦA HỆ CỘNG HƯỞNG 1. Khái niệm chùm Gauss Chùm bức xạ khi lan truy n qua 2 gương của hệ cộng hưởng n định thì sẽ bị ph n kỳ do nhiễu xạ, nhưng n ng lượng của chúng tập trung trong. thông số chùm Gauss theo các thông số của hệ cộng hưởng II. PH N ỨNG DỤNG 1. Ví dụ trang 108 2. V n đề 6 trang 175 2 3 I.BIỂU DI N MA TR N CỦA BUỒNG CỘNG HƯỞNG QUANG HỌC 1. Một số ma tr n truyền