Sự rút ngắn xung bơm bởi chất hấp thụ bão hoà trong buồng cộng hưởng vòng

Bộ giáo dục đào tạo Trờng đại học Vinh Từ Đức Toàn Sự rút ngắn xung bơm chất hấp thụ bão hòa buồng cộng hởng vòng luận văn thạc sĩ vật lí Vinh - 2008 Bộ giáo dục đào tạo Trờng đại học Vinh Từ Đức Toàn Sự rút ngắn xung bơm chất hấp thụ bão hòa buồng cộng hởng vòng Chuyên ngành: Quang học Mã số: 62 44 11 01 luận văn thạc sĩ vật lí Ngời hớng dẫn khoa học: TS trần mạnh hùng Vinh - 2008 Mục lục Trang Mở đầu Chơng I Động học laser màu .4 1.1 Lý thuyết lợng tử cho laser màu .5 1.2 Hệ phơng trình tốc độ rút gọn với xung bơm dạng Gauss 14 Chơng II Sự tơng tác xung với chất hấp thụ bão hòa buồng cộng hởng vòng 17 2.1 Cấu trúc buồng cộng hởng vòng 17 2.2 Sự tơng tác hai xung với chất hấp thụ bão hòa truyền ngợc chiều 20 2.3 Sự phụ thuộc thời gian xung vào độ dày chất hấp thụ bão hòa 24 2.4 Sự phụ thuộc độ rộng xung vào chiều dài chất hấp thụ bão hòa 27 Chơng III Các dạng xung vào loại tơng tác lẫn chất hấp thụ bão hòa 29 3.1 Trờng hợp xung vào dạng Secant-Hyberbole .29 3.2 Trờng hợp xung vào dạng Gauss 34 3.3 Trờng hợp xung vào dạng Lorentz .36 Kết luận 41 Tài liệu tham khảo 42 Lời cám ơn Tác giả xin đợc by t lòng biết ơn sâu sắc tới TS Trần Mạnh Hùng ngời định hớng đề tài, dẫn tận tình, cung cấp tài liệu giúp tác giả vuợt qua nhiều khó khăn để hoàn thành luận văn Tác giả xin chân thành gửi lời cảm ơn tới PGS.TS Nguyễn Huy Công, PGS.TS Nguyễn Hoa L, có ý kiến đóng góp quý báu trình tác giả thực luận văn Xin chân thnh cm n thy giáo, cô giáo khoa Vt lý, khoa o to Sau i hc trng i hc Vinh ã nhit tình ging dy v to iu kin thun li, giúp tác giả sut trình hc nghiên cứu Xin cảm n tập thể lớp Cao học 14 chuyên ngành Quang học, gia ình, ngời thân, bn bè, anh em v ng nghip ã ng viên, giúp tác giả hoàn thành luận văn Vinh, tháng 10 nm 2008 Tác giả Từ Đức Toàn mở đầu Ngày nay, xung cực ngắn có nhiều ứng dụng lĩnh vực khoa học kĩ thuật, đặc biệt thông tin quang thờng đợc dùng ánh sáng có xung cực ngắn để tăng tốc độ truyền dẫn thông tin Xung ngắn tốc độ truyền dẫn thông tin cao Vì vậy, nghiên cứu lí thuyết nh thực nghiệm để phát truyền dẫn xung cực ngắn vấn đề mang tính thời Trên sở kết thực nghiệm nhà khoa học, nhận thấy để phát xung cực ngắn, tại, nhà thực nghiệm dùng phơng pháp đồng mode (khoá mode) Có hai phơng pháp đồng mode đồng mode chủ động đồng mode thụ động Trong phơng pháp đồng mode chủ động, ngời ta điều khiển trực tiếp từ bên lên buồng cộng hởng, phơng pháp đồng mode thụ động không điều khiển trực tiếp từ bên mà đặt buồng cộng hởng chất hấp thụ bão hoà Ưu điểm khoá mode thụ động so với khoá mode chủ động không cần đồng thiết bị ngoại vi độ nhạy biến điệu cao hơn, cho phép tạo xung cực ngắn ổn định Với buồng cộng hởng vòng sử dụng phơng pháp khoá mode thụ động va chạm xung ảnh hởng biến điệu thụ động rõ ràng hơn, nhờ tơng tác xung chất hấp thụ bão hòa, vậy, buồng cộng hởng đợc sử dụng rộng rãi Về lí thuyết, để giải thích chế tạo xung cực ngắn buồng cộng hởng, lí thuyết bán lợng tử đợc áp dụng rộng rãi Với lí thuyết bán lợng tử trờng điện từ đợc khảo sát theo quan điểm cổ điển hệ nguyên tử đợc khảo sát theo quan điểm lợng tử Một số tác giả giới tập trung nghiên cứu ảnh hởng chiều dài buồng cộng hởng, chiều dài chất hấp thụ xét cho xung vào dạng Gauss, nh ảnh hởng yếu tố khác đặt buồng cộng hởng lăng kính, cách tử, phản xạ gơng độ phẩm chất buồng cộng hởng Tuy nhiên, vấn đề ảnh hởng chất hấp thụ bão hoà lên rút ngắn xung dạng xung vào khác nh dạng Gauss, dạng Lorent, dạng Secant - Hyperbol lan truyền buồng cộng hởng cha đợc khảo sát Đề tài luận văn: Sự rút ngắn xung bơm chất hấp thụ bão hoà buồng cộng hởng vòng tập trung nghiên cứu vấn đề Nội dung luận văn đợc trình bày với bố cục gồm: Mở đầu, ba chơng nội dung, kết luận tài liệu tham khảo Mở đầu: Trình bày tóm tắt lí chọn đề tài nghiên cứu Chơng I: Động học laser màu Tập trung khảo sát động học xung laser với xung bơm có độ rộng cực ngắn cỡ picô giây Chơng II: Sự tơng tác xung với chất hấp thụ bão hòa buồng cộng hởng vòng Nghiên cứu ảnh hởng cách tử chất hấp thụ bão hoà tới độ rộng xung khảo sát tạo xung cực ngắn bão hoà mạnh chất hấp thụ hấp thụ không tuyến tính Chơng III Các dạng xung vào loại tơng tác lẫn chất hấp thụ bão hoà Lần lợt khảo sát cho ba trờng hợp xung vào khác nhau: dạng Gauss, dạng Secant- Hyperbol, dạng Lorentz tơng tác lẫn chất hấp thụ bão hoà Chơng i Động học laser màu Trong năm gần nhiều công trình thực nghiệm lý thuyết nghiên cứu laser màu đợc công bố Các thực nghiệm tập trung tạo xung laser màu pico giây (ps) femto giây (fs) sở bơm xung bơm cỡ nanô giây (ns), kết cho thấy hiệu suất phát thấp Một phơng pháp tạo xung ps giây khác nhằm nâng cao hiệu suất xem laser màu nh môi trờng khuếch đại biến đổi bớc sóng bơm trực tiếp xung picô giây Lý thuyết bán lợng tử đa hệ phơng trình tốc độ cho laser màu bốn mức lợng Lời giải không ổn định thực cho trờng hợp xung bơm gần tuyến tính Nếu dừng lại rõ ràng cha đầy đủ, thực tế xung bơm cho laser màu tuyến tính, đặc biệt xung bơm khổng lồ ảnh hởng tốc độ bơm bất kỳ, đặc biệt xung bơm dạng Gauss với độ rộng picô giây lên hoạt động laser màu cha đợc khảo sát Trong chơng đa cách tổng quan trình động học laser màu thông qua lý thuyết bán lợng tử, từ ảnh hởng tốc độ bơm, cụ thể đỉnh xung độ rộng xung bơm lên dạng xung phát, thời gian trễ xung phát so với xung bơm Các kết tính toán đợc áp dụng cho trờng hợp xung bơm dạng Gauss, có độ xung cỡ thời gian sống phôtôn buồng cộng hởng (xung picô giây) 10 1.1 Lý thuyết lợng tử cho laser màu Lý thuyết lợng tử xem laser nh hệ vật lý mở [6, 7, 12, 4] Mẫu laser màu gồm trờng điện từ đơn mode buồng cộng hởng có chứa N phân tử chất màu Chất màu có mức lợng, có mức đơn mức bội ba (hình 1-1) E6 E4 T-T a34 E3 Laser a41 a23 a53 E2 a12 E1 a56 E5 a15 a16 Hình 1.1 Sơ đồ mức lợng hoạt chất Laser màu Quá trình tiến triển theo thời gian hệ mở mô tả phơng trình tổng quát hoá Von Neuman [12, 14]: dp i = [ H ] + L , dt (1.1) ma trận mật độ hệ; H toán tử Hamiltonien; L toán tử mô tả ảnh hởng môi trờng xung quanh, mát buồng cộng hởng, trình hồi phục hệ nguyên tử (phân tử) chế bơm Toán tử Hamilton hệ N phân tử trờng điện từ đợc chọn theo dạng Dicke: 34 3.1 Trờng hợp xung vào dạng Secant-Hyperbole Bây khảo sát cho biên độ cờng độ xung khỏi chất hấp thụ bão hoà với trờng hợp xung vào dạng Secant-Hyperbole nh sau: A( z, t ) = a0 = A( ) cosh ( ( t z v ) L ) (3.1) Để đơn giản đặt = /L = / L a0 Ar ( z, t ) = A( ) = cosh(v ) a0 A ( z, t ) = A + = l v cosh ( v + ) (3.2) ~ Thay (3.2) vào (2.9) (2.10), ta đặt = nL, L = L v L =a02L có: ~ cosh(v + L ) Ar (v) = Ar (v) + + tanh(v) + ~ ln ~ + 2 L cosh( v L ) e cosh(v + ) ln cosh(v) d + L~ sin(v) (3.3) ~ +L cosh(v + L% ) I (v) = I (v) + (2 + tanh(v ) + ln L% cosh v L% ( ( )) e cosh(v + ) ln ữ + L% cosh(v) d ữ + ữ L% L% sinh( ) (3.4) Để hiểu rõ ý nghĩa vật lí (3.4), viết lại biểu thức dới dạng sau [8]: 2 L L L L Ar , ữ = Ar , ữ Ar , ữ + (C1 + C2 + C3 ) Ar , ữ = = a0 L sat (3.5) 35 Năng lợng hấp thụ sat = h L , L Ar , ữ d = 2a0 L Năng lợng xung: p = à0 Biến đổi biểu thức (3.5) ta thu đợc C1 = + ữ, cosh u L C2 = + L ln 2L cosh L (3.6) L + ữ ữ u ữ L ữ ữ ữ u ữ + ữ u L ln + e L ữ ln + e L ữ ữ ữ d C3 = cosh ữ L L L cosh + cosh ữ ữ u L u L vế phải (3.5) có thừa số nh nêu trên: - Thừa số thứ mô tả cờng độ xung vào; - Thừa số thứ mô tả hấp thụ tuyến tính; - Thừa số thứ mô tả hấp thụ phi tuyến tính có ba thành phần: + Thành phần thứ C1 mô tả ảnh hởng hấp thụ tuyến tính, phụ thuộc theo chiều dài chất hấp thụ bão hoà + Thành phần thứ ba C3 mô tả ảnh hởng hiệu ứng tạo cách tử dịch chuyển chất hấp thụ Hiệu ứng biến trờng hợp chiều dài chất hấp thụ lớn Khái niệm cách tử dịch chuyển hiểu nh sau: xung giống chạy ngợc chiều chất hấp thụ tạo thành sóng đứng, chỗ có biên độ cực đại gây thay đổi chiết suất chất hấp thụ, nh tạo cách tử, nhng dịch chuyển 36 Trên hình 3.1 kết biên độ cờng độ xung tính Tỷ lệ biên độ A Tỷ lệ cường độ I sở (3.3) (3.4) 1.6 Input = 0.3 = 0.6 1.4 1.6 Input = 0.3 = 0.6 (a) 1.4 1.2 1.2 1 (b) Hình 3.1 Xung Secant-Hyperbole sau qua chất hấp thụ bão hoà, 0.8 0.8 0.6 0.6 0.4 0.4 0.2 0.2 với giá trị đặc biệt Trong trờng hợp cho a0 = Đồng thời, quan hệ thời gian xung cờng độ xung xung vào xung tính toán cho vài trờng hợp riêng đợc bảng 3.1 Để tính tỉ số đó, ví dụ L ra/ L vào xuất phát từ phơng trình (3.4) thực 0 bớc -5 nh sau: thay số liệu chọn vào (3.4) -2 khảo sát để2 tìm giá Tỷ lệ thời gian (x 10 ) -12 Tỷ lệ thời gian (x 10-12) 37 trị cực đại cờng độ xung sau vào giải phơng trình (3.4) cho Ir(v) 1/2 giá trị cực đại tìm đợc, từ rút L tơng ứng [8]: Bảng 3.1 Quan hệ thời gian xung cờng độ xung xung vào xung Lout/Lin Iout/Iin 0.3 0.70935 1.33746 0.6 0.56867 1.54564 Từ kết thu đợc thấy xung bị làm giảm dốc mặt trớc, đồng thời đợc khuếch đại Thời gian cờng độ xung phụ thuộc vào hệ số = nL tức phụ thuộc vào tiết diện chiều dài chất hấp thụ bão hòa.Khi xung tới chất hấp thụ bão hòa, mặt trớc xung bị hấp thụ mạnh, nguyên tử hệ mức chuyển lên mức đạt bão hòa, làm giảm bớt (làm dốc) mặt trớc xung mặt sau không bị hấp thụ Khi xung tiếp tục đến chất hấp thụ bão hòa lần tiếp theo, nguyên tử từ mức tích thoát mức kịp chuyển hết mức 1, nên mặt trớc xung lại bị hấp thụ để nguyên tử lại chuyển từ mức lên mức tiếp tục trình diễn với chu kì Hơn đặc tính chất hấp thụ bão hòa là: cờng độ ánh sáng tăng lên khả hấp thụ giảm đi, phần đỉnh xung bị hấp thụ so với mép xung, làm xuất chế độ mà có trung tâm xung (đỉnh xung) gần nh cho hoàn toàn Mặt khác, tạo thành sóng giao thoa (do cộng hởng) nhờ xung tơng tác lẫn 38 chất hấp thụ bão hòa, làm cho đỉnh xung tăng lên, tác dụng hiệu ứng lớn, xung đợc rút ngắn 3.2 Trờng hợp xung vào dạng Gauss Nếu xung vào có dạng Gauss nh sau: A( z , t ) = A( ) = a0 e (3.7) L2 có: v Ar ( z , t ) = A( ) = a e ( v + ) A ( z , t ) = A + = a0 e l v (3.8) có kết nh sau: v + v L% v '2 v '2 Ar (v ) = Ar (v) + + + e dv ' + % d e dv ' ữ ữ L L% 2 0 % v + /2 L v '2 + e + e dv ' ữ ữd L% L% v + v L% v '2 v '2 I (v) = I (v) [ + + e dv ' + d e dv ' + ữ ữ L% L% v + / v v 34 v '2 + e + e dv ' d ữ ữ L% Biến đổi (3.10) ta thu đợc: (3.9) (3.10) 39 2 v' C1 = + e d ' L% v '2 ữ C2 = + e d ữd L% L% ữ C3 = L% L% e 16 L% v '2 ữ + e d ữd ữ Biên độ cờng độ xung dạng Gauss liên quan đến thời gian xung vài trờng hợp đặc biệt hình 3.2 (trờng hợp = 0,7, L Tỷ lệ biên độ A Tỷ lệ cường độ I = 10àm a0 =1) 1.6 1.4 1.6 Input = 0.3 = 0.6 (a) 1.4 1.2 1.2 1 Input = 0.3 = 0.6 (b) Hình 0.8 3.2 Xung dạng Gauss qua chất0.8 hấp thụ bão hoà với vài 0.6 giá trị đặc biệt ( trờng hợp = 0,7; L0.6= 10àm a0 = 1) 0.4 0.4 0.2 0.2 -5 0 -12 -2 Tỷ lệ thời gian (x 10-12) 40 Tơng tự ta có liên quan thời gian xung cờng độ xung theo bảng (3.2) sau đây: Bảng 3.2 Tỉ số thời gian xung cờng độ xung xung vào xung Lout/Lin Iout/Iin 0.3 0.70214 1.32102 0.6 0.58706 1.51025 Nh kết thu đợc trờng hợp xung dạng Gauss nh kết thu đợc so với dạng xung Secant-Hyperbole Trong trờng hợp, cờng độ xung đạt cực đại L > u L Trong trờng hợp L ~ u L , nhận thấy cờng độ xung thay đổi nhanh Hơn nữa, từ hình vẽ kết thu đợc bảng nhận thấy ảnh hởng hấp thụ phi tuyến trờng hợp xung Gauss rõ ràng so với xung Secant-Hyperbole 3.3 Trờng hợp xung vào dạng Lorentz Bây đánh giá dạng xung vào dạng Lorentz: 41 a0 = A( ) ; Ar ( z, t ) = z 1+ t ữ L v a0 A ( z, t ) = = A + ữ v z 1+ t + ữ L v (3.11) Để cho đơn giản thay, v = = v thì: L L a0 Ar ( z, t ) = A( ) = + v = Ar (v) a0 A1 ( z, t ) = A + = = A1 (v) v 1+ (v + ) (3.12) ~ 2L Thay (3.12) vào (2.9) (2.10), đặt = n L, L = v = a02L L có: L% v + arctan( v + ) ( ) v + arctan(v ) + ữ+ Ar (v ) = I r (v ) + + ữ + v2 L% L% + (v + ) (3.13) ln ữ L% 1+ v d + % L L% ( + ) ~ L ( v v + ) arctan(v + ) I (v ) = I ( v ) + + arctan(v) + + + ~ ~ 1+ v2 2L L + (v + ) ~ ln ( ( ) ( ) ) + arctan v + arctan v + + L 1+ v2 + ~ (1 + v ) d ~ ( + ) 4L L Biến đổi (3.14) ta thu đợc: (3.14) 42 C1 = C2 = C3 = v + arctan(v) + ữ + v2 ( v + ) arctan(v + ) L% 1 + v2 L% ( L% ) L% L% + (v + ) ln 1+ v L% ữ+ ( arctan ( v ) + arctan ( v + ) + ) d +4 ( ) Biên độ cờng độ xung tính sở biểu thức (3.13) Tỷ lệ biên độ Tỷ lệ cường độ I (3,14) đợc hình 3.3 Xung Lorentz 1.2 Input Output 0.8 1.2 Input Output 0.8 Hình 3.3 Xung dạng Lorentz qua chất hấp thụ bão hoà ( trờng hợp đặc biệt = 0,7; L = 10àm, =0,2 a0 = 1) 0.4 0.4 Hình 3.3 kết biên độ cờng độ xung sở kết (3.11) Nh vậy, kết thu đợc trờng hợp xung dạng -2 Lorentz0 cũng-2 tơng tự0 nh kết2-12quả thu đợc so với dạng Gauss, dạng2-12Secan0 Thời gian (sec) ì 10 Thời gian (sec) ì 10 43 Hyperbole Tuy nhiên, từ hình vẽ cho thấy ảnh hởng hấp thụ phi tuyến trờng hợp xung dạng Secant-Hyperbole yếu Để có đánh giá xác vấn đề nêu trên, tính toán cho kết thay đổi thời gian xung cờng độ xung tơng đối trờng hợp xung đầu vào dạng Lorentz, dạng Gauss dạng Secant-hyperbole với trờng hợp đặc biệt = 0,3 đợc so sánh nh sau: Bảng 3.3 Tỉ số thời gian xung cờng độ xung trờng hợp xung Xung Lorentz Xung Gauss Lout/Lin 0.795 0.702 0.709 ILout/ILin 1.296 1.321 1.337 1.6 1.4 1.2 0.6 Input =0.3 =0.6 (b) Gauss 1.6 1.4 Xung Secan-yperbole Tỷ lệ cường độ I Secant-hyperbole Tỷ lệ cường độ I Tỷ lệ cường độ I vào dạng dạng Lorentz, dạng Gauss dạng Secant-hyperbole Input = 0.3 = 0.6 Lorentz Input Output (b) 1.2 (c) 1.2 1 0.8 0.8 0.8 0.6 0.6 0.4 0.4 0.2 0.2 -2 0.4 -2 0 -12 -12 -2 Thời gian (sec) ì 10-12 ) 44 Hình 3.4 So sánh xung vào dạng Lorentz, Gauss dạng Secant-hyperbole Kết luận chơng 3: Khi lần lợt khảo sát cho ba trờng hợp xung loại vào chất hấp thụ bão hoà, dạng Gauss, Secant- Hyperbol, Lorentz, thu đợc số kết sau: 1.Thời gian xung đợc làm hẹp lại xung qua chất hấp thụ bão hoà Độ rộng xung lối phụ thuộc vào độ dày chất hấp thụ bão hoà Cờng độ xung cực đại L > u. L Khi L ~ u. L nhận thấy thay đổi nhanh cờng độ xung Với xung vào có dạng khác nhau, ảnh hởng hấp thụ phi tuyến phụ thuộc vào hình dạng xung Nh biết độ dốc đờng bao xung dạng Gauss lớn nhất, dạng Secant-hyperbole nhỏ nhận thấy ảnh hởng phi tuyến lên trờng hợp xung vào dạng Gauss rõ ràng trờng hợp Lorentz, Secant-hyperbole nh nhìn từ số liệu tính toán hình Ngoài với kết thấy biên độ xung (và cờng độ) đợc khuếch đại 45 Kết luận Nhằm mục đích phát triển nghiên cứu ứng dụng laser màu xung cực ngắn vào nghiên cứu quang phổ sống, năm qua nhiều công trình khoa học laser màu đợc công bố Sự rút ngắn xung bơm chất hấp thụ bão hoà buồng cộng hởng vòng đề tài nhằm xu phát triển laser màu, đợc thực với kết nh sau: Tìm hiểu yếu tố ảnh hởng tới trình tạo xung thông số xung laser mầu dạng vòng đồng mode Tập trung khảo sát động học xung Laser màu với xung bơm có độ rộng xung cực ngắn cỡ picô giây Bằng việc sử dụng phơng pháp bán lợng tử tìm nghiệm hệ phơng trình cho phần tử ma trận toán tử mật độ điều kiện gần đúng, thu đợc dạng xung kết tơng tác xung với chất hấp thụ bão hoà Khảo phụ thuộc độ rộng xung vào độ dày chất hấp thụ bão hoà, tìm đợc độ dày phù hợp xét trờng hợp đặc biệt xung đầu vào: xung vào dạng Secant-Hyperbole, dạng Gauss dạng Lorentz 46 Minh hoạ đợc thời gian xung đợc làm hẹp lại xung qua chất hấp thụ bão hoà Ngoài thu đợc phụ thuộc xung laser vào môi trờng khuếch đại tốc độ bơm chất mầu Đó đặc trng laser mầu dạng vòng đồng mode va chạm xung ứng dụng kết tính toán ta thấy độ rộng xung laser lối laser mầu dạng vòng đồng mode hẹp đáng kể Sự phụ thuộc độ rộng xung vào độ dày chất hấp thụ bão hoà, vào môi trờng khuếch đại tốc độ bơm chất mầu Hơn nữa, với kết thấy biên độ xung (và cờng độ) đợc khuếch đại, đặc trng biên độ không đợc xem xét kỹ luận văn nhng định tính ta thấy rõ ràng chúng đợc khuếch đại lớn buồng cộng hởng laser Trong trình thực luận văn chân thành cảm ơn giúp đỡ tận tình giáo s, tiến sĩ thầy giáo tổ môn Quang- Lợng tử nói riêng thầy giáo khoa Vật Lý trờng Đại học Vinh nói chung giảng dạy cho nhiều kiến thức nâng cao đại Đặc biệt, vô cảm ơn TS Trần Mạnh Hùng hớng dẫn phơng pháp nghiên cứu phơng pháp tính toán để hoàn thành luận văn Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn tới thầy giáo PGS.TS Nguyễn Huy Công, thầy giáo PGS.TS Nguyễn Hoa L, có ý kiến đóng góp quý báu trình thực luận văn 47 tài liệu tham khảo [1] Hồ Quang Quý, Vũ Ngọc Sáu (2001), Vật lí laser quang phi tuyến, Vinh [2] Hồ Quang Quý (1992), Laser có bớc sóng thay đổi sở tơng tác phi tuyến ba sóng, Luận án phó tiến sĩ, Hà Nội [3] Hồ Quang Quý, Vũ Ngọc Sáu (2005), Laser bớc sóng thay đổi ứng dụng, NXB ĐHQG, Hà Nội [4] Hồ Quang Quý (2005), Laser rắn công nghệ ứng dụng, NXB ĐHQG, Hà Nội [5] Vũ Ngọc Sáu (1996), ứng dụng lí thuyết tai biến vào mô hình laser, Luận án PTS Toán lí, Vinh [6] Đinh Xuân Khoa (1996), Động học phát xạ laser màu, luận án PTS toán lí, Vinh [7] Cao Thành Lê (2001), Khảo sát ảnh hởng phân tử, nguồn bơm buồng cộng hởng đến hoạt động laser màu, Luận án tiến sĩ vật lí, Vinh 48 [8] Trần Mạnh Hùng (2005), Nghiên cứu biến đổi lan truyền xung cực ngắn qua môi trờng phi tuyến buồng cộng hởng vòng, Luận án tiến sĩ vật lí, Vinh [9] Tasarov L.V.(1993), Laser physics, Mir Moscow [10] J.P.Gordon, et al, Longtransient effects in lasers with inserted liquid samples, J Appl Phys., vol.36, (1965), pp.3-8 [11] J.K.Brasseur, R.F.Teehan, R.J.Knize, P.A.Roos, and J.L.Carlsten, Phase and frequency stabilization of a pump laser to a Raman active resonator, IEEE J.Quantum Electron., vol.QE-37, (2001), pp.10751083 [12] D.J Bradley et al (1986), Characteristics of dye laser as tunable sources for nanosecond absorption spectroscopy, JIEE Quantum electronics V QE-4(11),pp.707-711 [13] P.S Bhatia, JW Keto (1996), Precisely tunable, narrow- band pulsed dye laser, Appl Opt.35, No21, pp.4152- 4158 [14] S.T Dembinski, A Kossakoswki (1976), Phase transition analogics and photon statistics in dye laser, Z phys V24,pp.144-146 [...]... Khi khảo sát sự tơng tác của xung với chất hấp thụ bão hòa trong buồng cộng hởng vòng chúng tôi thu đợc một số kết quả nh sau: 1 ảnh hởng của cách tử trong chất hấp thụ bão hoà làm tăng độ rộng xung theo L 2 Sự trùng của hai xung tạo ra xung cực ngắn do sự bão hoà mạnh của chất hấp thụ hoặc sự hấp thụ không tuyến tính là lớn 3 Đồng bộ mode bằng va chạm xung: có u điểm là cả hai phía của xung đợc khuếch... + pA ) l r z v t 2 Với hệ số hấp thụ hiệu dụng của chất hấp thụ bão hoà: = 2 L (2.6) à0 , v là vận tốc nhóm của xung, là hệ số hấp thụ của chất hấp thụ bão hoà Để giải cho các phơng trình (2.5-2.6) chúng ta có các giả thiết gần đúng: 27 1 Hệ số hấp thụ là nhỏ nên: nL ... xung với chất hấp thụ bão hòa buồng cộng hởng vòng thu đợc số kết nh sau: ảnh hởng cách tử chất hấp thụ bão hoà làm tăng độ rộng xung theo L Sự trùng hai xung tạo xung cực ngắn bão hoà mạnh chất. .. động học xung laser với xung bơm có độ rộng cực ngắn cỡ picô giây Chơng II: Sự tơng tác xung với chất hấp thụ bão hòa buồng cộng hởng vòng Nghiên cứu ảnh hởng cách tử chất hấp thụ bão hoà tới... tác hai xung chất hấp thụ bão hoà truyền ngợc chiều Ta xét buồng cộng hởng laser dạng vòng, có tồn hai xung laser truyền ngợc chiều Giả thiết chất hấp thụ bão hoà có chiều dài L chất hấp thụ có