Quang phi tuyến - Giới thiệu quang phi tuyến 1

[...]... tử 1 0 -1 4 1 0 -1 2 1 0 -1 2 Điện giảo 1 0 -1 4 1 0 -1 2 1 0-9 Hấp thụ nguyên tử bão hòa 1 0 -1 0 1 0-8 1 0-8 Hiệu ứng nhiệt 1 0-6 1 0-4 1 0-3 Rộng Rộng Phụ thuộc cường độ Hiệu ứng chiết quang Độ cảm phi tuyến bậc 3 của một số vật liệu Vật liệu Thời gian đáp ứng  11 11 Không khí 1. 2 1 0 -1 7 CO2 1. 9 1 0 -1 2 2 Ps GaAs (khối nhiệt độ phòng) 6.5 1 0-4 20 ns CdSxSe1-x pha thủy tinh 1 0-8 30 ps GaAs/GaAlAs (MQW) 0.04 20 ns Thủy tinh quang. .. (ω ) (1) ( 3) 2 Người ta có thể định nghĩa một độ cảm hiệu dụng χ eff = χ (1) + 4π | E (ω ) | χ 2 ( 3) Chiết suất có thể được định nghĩa theo cách thông thường n = 1 + 4πχ eff 2 Bằng cách định nghĩa n = n0 + n2 I ở đây n0 c I= | E (ω ) |2 2π 12 π 2 (3) n2 = 2 χ n0 c Giá trị chiết suất phi tuyến điễn hình Cơ chế n2 (cm2/W) ( 3) 11 11 (esu) Thời gian đáp ứng (giây) Phân cực điện 1 0 -1 6 1 0 -1 4 1 0 -1 5 Định... 2 10 esu Tương tác quang phi tuyến  Điện trường của chùm Laser ~ E (t ) = Ee − iωt + C.C  Độ phân cực phi tuyến bậc hai ~ ( 2) P (t ) = 2 χ ( 2 ) EE * + ( χ ( 2 ) E 2 e −2iωt + C.C.) 2ω ω χ ( 2) ω Sự phi tuyến bậc hai  Trường ánh sáng tới ~ E (t ) = E1e  − iω1t + E2 e − iω 2 t + C.C Độ phân cực phi tuyến chứa những số hạng sau P (2 1 ) = χ ( 2 ) E12 (SHG) 2 P (2ω 2 ) = χ ( 2 ) E2 (SHG) P ( 1 +... khởi đầu của quang phi tuyến Quang phi tuyến được mở đầu bằng phát minh về sự tạo sóng hài bậc hai một thời gian ngắn sau khi Laser ra đời (Peter Franken và các cộng sự 19 61) 2 Bản chất của quang phi tuyến Đầu ra Khi cường độ của ánh sáng tới môi trường vật chất tăng, đáp ứng của môi trường không còn tuyến tính nữa Cường độ đầu vào Đáp ứng của môi trường quang học Đáp ứng của môi trường quang học với... 2 ) = χ ( 2 ) E2 (SHG) P ( 1 + ω 2 ) = 2 χ ( 2 ) E1 E2 (SFG) * P ( 1 − ω 2 ) = 2 χ ( 2 ) E1 E2 (DFG) P ( 0) = 2 χ ( 2) ( E1 E + E2 E ) (OR) * 1 * 2 Sự tạo tần số tổng ω2 ω2 χ ( 2) 1 Ứng dụng: Ứng dụng: Điều chỉnh bức xạ trong Điều chỉnh bức xạ trong vùng phổ tử ngoại vùng phổ tử ngoại 1 ω 3 = 1 + ω 2 ω2 1 ω3 Sự tạo tần số phách ω2 ω2 χ 1 ( 2) 1 Ứng dụng: Ứng dụng: Photon tần số thấp, ω 2 Photon... hiện khuếch đại trong sự hiện diện của photon tần số diện của photon tần số cao 1 Quá trình này cao Quá trình này được gọi là khuếch đại được gọi là khuếch đại tham số ω 3 = 1 − ω 2 1 ω2 ω3 Sự kết hợp pha ω χ ( 2) 2ω •Bởi vì môi trường quang học (hoặc quang phi tuyến) •Bởi vì môi trường quang học (hoặc quang phi tuyến) có tính tán sắc, tín hiệu cơ bản và tín hiệu hài có vận có tính tán sắc, tín... GaAs/GaAlAs (MQW) 0.04 20 ns Thủy tinh quang học ( 1- 1 00) 1 0 -1 4 Rất nhanh Những quá trình phát sinh do chiết suất phụ thuộc cường độ 1 2 3 Tự hội tụ và tự lệch tiêu Trộn sóng Trộn 4 sóng suy biến và liên hợp pha quang học Tự hội tụ và tự lệch tiêu  Chùm Laser có dạng cường độ tuân theo phân bố Gauss Nó có thể cảm ứng dạng chiết suất phân bố Gauss bên trong mẫu quang phi tuyến χ ( 3) ... cảm phi tuyến Momen lưỡng cực trên một đơn vị thể tích hoặc độ phân cực Pi = Pi 0 + χ ij E j Dạng tổng quát của độ phân cực Pi = Pi + χ E j + χ 0 (1) ij (2) ijk E j Ek + χ (3) ijkl E j Ek El +  Độ phân cực phi tuyến     Độ phân cực cố định Độ phân cực bậc nhất: Độ phân cực bậc hai Độ phân cực bậc ba Pi 0 Pi = χ E j 1 (1) ij Pi = χ E j Ek 2 ( 2) ijk Pi = χ E j Ek El 3 ( 3) ijkl Sự phi tuyến quang. .. Sự phi tuyến bậc ba  Khi dạng tổng quát của trường điện tới có dạng sau, ~ − i ω 3t − iω1t − iω 2 t E (t ) = E1e + E2 e + E3e  Độ cảm bậc ba sẽ có 22 thành phần và sự phụ thuộc tần số của chúng là ω i ,3ω i , (ω i + ω j + ω k ), (ω i + ω j − ω k ) (2ω i + ω j ), (2ω i − ω j ), i, j , k = 1, 2,3 Chiết suất phụ thuộc cường độ  Trường quang học tới ~ − iω t E (t ) = E (ω )e + C.C  Độ phân cực phi tuyến. ..  (19 51) V A Fabrikant “A method for the application of electromagnetic radiation (ultraviolet, visible, infrared, and radio waves)” patented in Soviet Union (19 58) Townes and Arthur L Schawlow, “Infrared and Optical Masers,” Physical Review (19 58) Gordon Gould definition of “Laser” as “Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation” (19 60) Schawlow and Townes U S Patent No 2,929,922 (19 60) . tượng phi tuyến bậc ba Những hiện tượng phi tuyến bậc ba 5. 5. Vật liệu quang phi tuyến Vật liệu quang phi tuyến 6. 6. Ứng dụng của quang phi tuyến Ứng dụng của quang phi tuyến Giới thiệu Giới. thanhlam1 910 _2006@yahoo.com Nội dung Nội dung 1. 1. Giới thiệu Giới thiệu 2. 2. Bản chất của quang phi tuyến Bản chất của quang phi tuyến 3. 3. Những hiện tượng phi tuyến bậc hai Những hiện tượng phi tuyến bậc hai 4. 4. Những. alt="" Giới thiệu quang học phi tuyến Giới thiệu quang học phi tuyến Nguyễn Thanh Lâm Nguyễn Thanh Lâm www.mientayvn.com www.mientayvn.com Email: thanhlam1 910 _2006@yahoo.com Email: thanhlam1 910 _2006@yahoo.com Nội