Ảnh hưởng của chirp tần số và sự tán sắc đối với xung dạng Super Gauss trong hoạt động của laser màu buồng cộng hưởng vòng khóa mode bằng va chạm xung (luận văn thạc sĩ)

Ảnh hưởng của chirp tần số và sự tán sắc đối với xung dạng Super Gauss trong hoạt động của laser màu buồng cộng hưởng vòng khóa mode bằng va chạm xung (luận văn thạc sĩ)Ảnh hưởng của chirp tần số và sự tán sắc đối với xung dạng Super Gauss trong hoạt động của laser màu buồng cộng hưởng vòng khóa mode bằng va chạm xung (luận văn thạc sĩ)Ảnh hưởng của chirp tần số và sự tán sắc đối với xung dạng Super Gauss trong hoạt động của laser màu buồng cộng hưởng vòng khóa mode bằng va chạm xung (luận văn thạc sĩ)Ảnh hưởng của chirp tần số và sự tán sắc đối với xung dạng Super Gauss trong hoạt động của laser màu buồng cộng hưởng vòng khóa mode bằng va chạm xung (luận văn thạc sĩ)Ảnh hưởng của chirp tần số và sự tán sắc đối với xung dạng Super Gauss trong hoạt động của laser màu buồng cộng hưởng vòng khóa mode bằng va chạm xung (luận văn thạc sĩ)Ảnh hưởng của chirp tần số và sự tán sắc đối với xung dạng Super Gauss trong hoạt động của laser màu buồng cộng hưởng vòng khóa mode bằng va chạm xung (luận văn thạc sĩ)Ảnh hưởng của chirp tần số và sự tán sắc đối với xung dạng Super Gauss trong hoạt động của laser màu buồng cộng hưởng vòng khóa mode bằng va chạm xung (luận văn thạc sĩ)Ảnh hưởng của chirp tần số và sự tán sắc đối với xung dạng Super Gauss trong hoạt động của laser màu buồng cộng hưởng vòng khóa mode bằng va chạm xung (luận văn thạc sĩ)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Nguyễn Thành Nhơn ẢNH HƯỞNG CỦA CHIRP TẦN SỐ VÀ SỰ TÁN SẮC ĐỐI VỚI XUNG DẠNG SUPER GAUSS TRONG HOẠT ĐỘNG CỦA LASER MÀU BUỒNG CỘNG HƯỞNG VỊNG KHĨA MODE BẰNG VA CHẠM XUNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – Năm 2013 MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU CHƢƠNG - TỔNG QUAN VỀ PHÁT XUNG CỰC NGẮN 1.1 Nguyên lý tạo xung cực ngắn .3 1.1.1 Nguyên tắc đồng mode (khóa mode) .3 1.1.2 Đồng mode chủ động .6 1.1.3 Đồng mode phương pháp bơm đồng 1.1.4 Đồng mode bị động 1.2 Phương pháp khóa mode thụ động chất hấp thụ bão hịa 10 1.2.1 Mơ hình bão hịa 14 1.2.2 Mode locking hấp thụ bão hòa chậm 17 1.2.3 Mode locking hấp thụ bão hòa nhanh 20 1.3 Laser Ti:sapphire (Short-Pulse Ti:sapphire Laser) 23 CHƢƠNG - LASER MÀU XUNG CỰC NGẮN .26 2.1 Xung laser màu 26 2.2 Mode- Locking laser màu 28 2.3 Mode-locking bị động .32 2.4 Quá trình tạo chirp 35 CHƢƠNG - ẢNH HƢỞNG CỦA CHIRP TẦN SỐ VÀ SỰ TÁN SẮC ĐỐI VỚI XUNG DẠNG SUPER GAUSS TRONG BUỒNG CỘNG HƢỞNG LASER MÀU CPM .37 3.1 Xung Super Gauss .37 3.2 Khảo sát biến dạng xung qua môi trường hấp thụ bão hòa 39 3.3 Ảnh hưởng chirp tần số xung dạng Super Gauss buồng cộng hưởng laser .44 3.3.1 Ảnh hưởng chirp tần số qua môi trường hấp thụ bão hòa 44 3.3.2 Ảnh hưởng chirp tần số qua môi trường khuếch đại 54 3.3.3 Ảnh hưởng chirp tần số qua vòng cộng hưởng .66 3.3.4 Ảnh hưởng chirp tần số qua nhiều vòng cộng hưởng 76 KẾT LUẬN 86 TÀI LIỆU THAM KHẢO 89 MỞ ĐẦU Từ phát minh nguồn sáng laser đơn sắc, lĩnh vực laser ứng dụng laser tìm hiểu nghiên cứu rộng rãi nhiều lĩnh vực như: khoa học kỹ thuật, công nghệ, y học Trong việc nghiên cứu khoa học, kỹ thuật, cơng nghệ nguồn sáng laser xung cực ngắn có vai trị quan trọng Nguồn laser xung cực ngăn vùng atto giây femto giây dùng để nghiên cứu tượng cực nhanh chuyển động điện tử, trình động học nguyên tử, phân tử Người ta phát minh laser xung cực ngắn cỡ nano giây nhờ phương pháp khóa mode bị động với laser Ruby, sau người ta áp dụng thành cơng phương pháp với laser thủy tinh Nd thu xung ngắn cỡ pico giây Xung ngắn gần thu cỡ 5fs nhờ khuếch đại xung ánh sáng từ laser màu khóa mode bị động cộng hưởng vòng cách truyền xung khuếch đại qua môi trường quang học phi tuyến Ngày với phát triển nhanh chóng laser xung cực ngắn, phương pháp quang phổ học, lĩnh vực thông tin quang nhiều ngành khác phát triển vượt bậc, đối tượng phạm vi ứng dụng mở rộng Cùng với phát triển nhanh chóng khoa học kĩ thuật yêu cầu sống, ngày địi hỏi thơng tin phải truyền với tốc độ cao phát triển laser xung cực ngắn góp phần quan trọng thơng tin quang Nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm để phát truyền dẫn xung cực ngắn vấn đề cấp thiết giai đoạn Thực nghiệm chứng tỏ thu xung cực ngắn cách dùng nguồn bơm laser ion Ar+ CW kết hợp với buồng cộng hưởng vòng sử dụng hoạt chất màu kết hợp với chất hấp thụ bão hòa đặt bên buồng cộng hưởng Đây phương pháp khóe mode bị động laser màu Hoạt chất khuếch đại chủ yếu đặt buồng cộng hưởng Rhodamine 6G chất hấp thụ bão hòa thường DODCI Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến việc truyền dẫn xung cực ngắn, có ảnh hưởng chirp dạng xung buồng cộng hưởng laser CPM Luận văn chủ yếu tập trung vào nghiên cứu : “ Ảnh hưởng chirp tần số tán sắc xung dạng Super Gauss hoạt động laser màu buồng cộng hưởng vịng khóa mode va chạm xung ” Với đề tài luận văn trên, xác định mục tiêu luận văn là: + Nghiên cứu ảnh hưởng chirp phi tuyến xung dạng Super Gauss mơi trường hấp thụ bão hịa + Nghiên cứu ảnh hưởng chirp phi tuyến với xung dạng Super Gauss môi trường khuếch đại + Nghiên cứu ảnh hưởng chirp phi tuyến với xung dạng Super Gauss qua vòng cộng hưởng + Nghiên cứu ảnh hưởng chirp phi tuyến với xung dạng Super Gauss qua nhiều vòng cộng hưởng Luận văn gồm ba chương: Chương I : Tổng quan phát xung cực ngắn Chương II : Laser màu xung cực ngắn Chương III: Ảnh hưởng chirp tần số tán sắc xung dạng Super Gauss buồng cộng hưởng laser màu CPM CHƢƠNG - TỔNG QUAN VỀ PHÁT XUNG CỰC NGẮN 1.1 Nguyên lý tạo xung cực ngắn Hiện nay, lý thuyết thực nghiệm, người ta sử dụng phương pháp đồng mode (khóa mode) để tạo xung laser cực ngắn Với nguyên tắc khóa mode thường sử dụng phương pháp chủ yếu khóa mode chủ động, bơm đồng khóa mode thụ động Trong phương pháp khóa mode chủ động, thường dùng biến tử điều khiển từ bên để đồng xung theo thời gian buồng cộng hưởng, dựa biến điệu biên độ biến điệu tần số Phương pháp bơm đồng thực cách bơm laser qua đoàn xung liên tục laser khác mà laser đồng mode Cịn phương pháp khóa mode thụ động, biến điệu pha tạo trực tiếp xung nhờ chất hấp thụ bão hòa đặt buồng cộng hưởng Ưu điểm phương pháp khóa mode thụ động so với khóa mode chủ động khơng cần đồng thiết bị ngoại vi độ nhạy biến điệu thụ động nhanh hơn, cho phép tạo xung cực ngắn ổn định nhiều Sự khóa mode thụ động chế bão hòa phi tuyến chất hấp thụ bão hòa tạo 1.1.1 Nguyên tắc đồng mode (khóa mode) Các phương pháp khóa mode sử dụng biến điệu biên độ, biến điệu tần số, bơm đồng hay va chạm xung Cơ chế đồng mode hiểu sau: Để tạo xung có cơng suất lớn, phương pháp giữ cho mode phát có biên độ gần pha chúng đồng Chế độ hoạt động không dừng gọi chế độ đồng mode laser Chúng ta hiểu tính chất đồng mode vừa nêu, xét thí dụ đơn giản laser phát 2Nm+1 mode trục dọc với biên độ E0 Kí hiệu pha mode thứ n n điều kiện đồng mode địi hỏi n1  n  n  n1   (1.1) tức hiệu số pha hai mode liên tiếp không đổi theo thời gian không gian, 0 số pha Điều kiện điều kiện giao thoa cho nhiều sóng quang học thơng thường Trường tồn phần buồng cộng hưởng viết sau[1]: Nm E E (t )  m N m exp i  m t  m  (1.2) m số chạy, 0 tần số mode trung tâm khuếch đại,  khoảng cách hai mode liên tiếp, phụ thuộc vào độ dài buồng cộng hưởng Để đơn giản đặt pha mode trung tâm khơng Biểu thức tổng (1.11) tính được, kết cho: E (t )  A(t )ei t (1.3) với: A(t )  E0 sin2 N m  1t    / 2 sint    / 2 (1.4) gọi biên độ trường toàn phần Đường biểu diễn cường độ trường I  A(t ) trường hợp số mode phát (2Nm + = 7) trình bày hình 1.1[1] I  A(t ) ’ ’ t Hình 1.1: Hình ảnh xung với số mode phát Như thế, có điều kiện đồng pha (1.1), laser phát xung lớn với khoảng cách xung :  ' 2 Lc   c (1.5)   c Lc khoảng cách hai mode trước có đồng mode, Lc ký hiệu độ dài buồng cộng hưởng Theo công thức (1.5), hai xung vào cách thời gian ánh sáng quay lại buồng cộng hưởng, lúc laser phát xung xung tạo lại buồng cộng hưởng Khoảng thời gian xung  ' xác định từ biểu thức (1.2) hai lần khoảng thời gian tính từ vị trí cực đại xung đến giá trị 1/2 cực đại xung Bỏ qua tính tốn trung gian ta có:  '  Lc 2 N m  1c (1.6) Từ (1.6) cho thấy để thời khoảng xung nhỏ cần chọn Lc nhỏ cho phát nhiều mode (Nm lớn) Với laser màu (độ mở rộng đồng lớn dẫn đến số mode phát lớn) dễ dàng thực đồng mode để phát xung cực lớn Trong thực tế, phương pháp đồng mode ta đạt  ' xấp xỉ 1ns (10-9s), riêng với laser màu đạt tới hàng ps hay fs Tính tốn cho thấy cường độ cực đại xung tỉ lệ với đại lượng (2Nm+1)A2(t) [1] Sự biến điệu tuần hồn thơng số laser thực khơng tín hiệu đưa từ bên ngồi mà cịn chế tự động buồng cộng hưởng Để đạt mục đích này, cần phải có phần tử phi tuyến đặt buồng cộng hưởng, chẳng hạn chất hấp thụ bão hịa Chính tự đồng mode mà khơng cần tín hiệu điều khiển từ bên nên phương pháp gọi phương pháp đồng mode thụ động hay tự động 1.1.2 Đồng mode chủ động Cơ sở phương pháp đồng mode chủ động biến điệu tuần hồn thơng số Laser với biến điệu đặt bên cộng hưởng Bộ biến điệu điểu khiển qua tín hiệu bên ngồi với tần số biến điệu phải tần số khoảng cách mode mode trục riêng Ta biết khoảng cách hai dao động riêng liên tiếp cho biểu thức[1]: v  q 1  q  c  1   u   L  u (1.7) (Với giả thiết chiết suất môi trường bên cộng hưởng n = 1) Khi ta biến điệu thông số Laser với tần số hiệu (ν) Điều giải thích sau: Khi kích thích nguyên tử môi trường Laser tăng lên trình bơm ngưỡng tần số ν0 đạt được, ngưỡng trùng gần trùng với tần số cộng hưởng nguyên tử chất khuếch đại Trường mode biến điệu biên độ với tần số ν công thức (1.7) ta nhận cường độ trường tổng hợp dạng E(t) = E0 (1 +  cos2vt) cos2ν0t (1.8) Ở  ký hiệu độ biến điệu Từ rút từ định lý cộng lượng giác thông thường biểu thức: E (t )  E0 cos 2v0t   E0 cos 2 (   )t   E0 cos 2 (   )t (1.9) Điều có nghĩa tách thành hai tần số bên cạnh:(ν0 - v) (ν0 + v) Hai tần số bên trùng khít với dao động riêng bên cạnh ν0 cộng hưởng Trường hợp tần số tiếp tục khuếch đại lại tạo thành tần số bên cạnh biến điệu với tần số v xuất tần số bên cạnh ν0  2v Quá trình tiếp tục xuất tất mode trục vùng dao động có pha liên kết với hay đồng pha Với chu kỳ biến điệu phải thời gian vòng quanh cộng hưởng [1] T 1  v  u 1  C 2L ; T  u 1  2L C 1.1.3 Đồng mode phƣơng pháp bơm đồng Đồng mode phương pháp bơm đồng thực thông qua việc biến điệu khuếch đại Điều thể cách bơm Laser qua đoàn xung liên tục Laser khác mà Laser đồng mode Điều quan trọng độ dài cộng hưởng Laser cần đồng mode phải gần độ dài cộng hưởng Laser dùng để bơm (hoặc số nguyên lần) Như vậy, điều kiện xác định, khuếch đại biến điệu theo thời gian với chu kỳ biến điệu thời gian vòng quanh cộng hưởng Phương pháp bơm đồng thực tế quan tâm đặc biệt Laser màu Laser kích thích quang học cách thuận lợi có cơng tua khuếch đại rộng (độ rộng dài: 10131014Hz) Nhờ việc sử dụng lọc quang học để lọc lựa tần số, điều làm hẹp cách độ rộng dải tia Laser buồng cộng hưởng làm cho tần số cực đại thay đổi liên tục Do điều chỉnh tần số Laser màu vùng xác định Độ rộng phổ yếu tố lọc lựa tần số khơng q nhỏ không xung bị kéo dài Do lý mà Laser màu đạt năm gần có nhiều ý nghĩa lớn việc tạo xung ps ps Đồng mode Laser màu dùng bơm đồng sử dụng tương đối sớm Ở Laser màu bơm đồn xung Laser Ruby đồng mode hoạ ba bậc hai Laser thuỷ tinh Nêôđym Tuy nhiên xung Laser màu đạt thực nghiệm độ dài bậc xung bơm Cho đến sử dụng nguồn bơm Laser Ar+ hay Kr+ đồng mode chủ động đạt Laser màu với xung cực ngắn ps thấy phương pháp có lợi 1.1.4 Đồng mode bị động Trong phương pháp đồng mode bị động người ta sử dụng hấp thụ bão hoà đặt buồng cộng hưởng Laser để thực nhiệm vụ đồng mode 3.3.4 Ảnh hƣởng chirp tần số qua nhiều vòng cộng hƣởng  Khảo sát ảnh hƣởng chirp tuyến tính qua vịng cộng hƣởng - Khi m=2 khảo sát với giá trị C thay đổi ta có kết sau: Hình 3.44: Xung Super Gauss có chirp tuyến tính trước sau qua ba vịng cộng hưởng (m=2, c=1,6) Hình 3.45: Xung Super Gauss có chirp tuyến tính trước sau qua ba vòng cộng hưởng (m=2, c=10) Nhận xét: Khi tham số chirp C≤1 ta thấy chưa xuất xung vệ tinh hai bên xung Khi tăng giá trị tham số chirp với giá trị C>1 ta nhận thấy bắt đầu xuất xung vệ tinh hai bên xung chính, số xung vệ tinh tăng lên tăng giá trị thông số chirp C 76 - Khảo sát với giá trị m, C khác ta có kết sau: Hình 3.46: Xung Super Gauss có chirp tuyến tính trước sau qua ba vòng cộng hưởng (m=5, C=2) Hình 3.47: Xung Super Gauss có chirp tuyến tính trước sau qua ba vòng cộng hưởng (m=100, C=2) 77 Từ kết ta nhận thấy rằng: - Khi thay đổi tham số m ta nhận thấy tăng m lên xung vào có dạng vng hơn, lúc xung có xung vệ tinh bị thu hẹp lại dần biến tham số m lớn (m>30) - Khi tăng m cường độ xung tăng dần Tỉ số nửa độ rộng xung τra/τvào ln giảm, sau xung vệ tinh biến mặt sau xung xuất vùng trũng xuống tỉ số độ rộng xung τra/τvào lúc tiếp tục giảm - Khảo sát với giá trị tham số chirp C thơng số m khác ta có bảng tổng hợp kết sau: C 1,6 10 30 Fra/Fvào 2,7045 2,7044 2,703 2,6956 2,6675 τra/τvào 0,66297 0,66658 0,68402 0,72184 0,78863 Bảng 3.19: Tỉ số mật độ photon tương đối độ rộng xung xung vào xung có chirp tuyến tính qua vịng cộng hưởng (Với m=2) m 10 20 100 200 500 Fra/Fvào 2,704 2,7719 2,782 2,8 2,8345 3,0587 3,0968 τra/τvào 0,66658 0,64082 0,63429 0,63004 0,6254 0,60788 0,58517 Bảng 3.20: Tỉ số mật độ photon tương đối độ rộng xung xung vào xung có chirp tuyến tính qua vịng cộng hưởng (Khi C=2) Từ bảng số liệu 3.17 bảng 3.18 ta nhận thấy: Khi m khơng đổi cịn tham số chirp C tăng tỉ số mật độ photon tương đối giảm dần tỉ số độ rộng xung xung vào xung tăng dần Trong khảo sát với giá trị thông số m khác giữ nguyên giá trị tham số chirp C tỉ số mật độ photon tương đối tăng dần đồng thời tỉ số độ rộng xung xung vào xung lại giảm dần Điều có nghĩa xung vào trở nên có dạng vng độ rộng xung ngắn cường độ tăng lên 78 - Khi khảo sát với tham số chirp C thông số m qua vòng cộng hưởng vịng cộng hưởng ta có kết sau: Hình 3.48: Xung Super Gauss có chirp tuyến tính trước sau qua vịng cộng hưởng (m=2, C=4) Hình 3.49: Xung Super Gauss có chirp tuyến tính trước sau qua vòng cộng hưởng (m=2, C=4) Từ khảo sát xung Super Gauss có chirp tuyến tính qua vòng cộng hưởng vòng cộng hưởng ta thấy rằng: Sau qua lại nhiều buồng cộng hưởng cường độ xung tăng lên nhiều, đồng thời tỉ số nửa độ rộng xung τra/τvào giảm nhiều Điều có nghĩa qua nhiều lần buồng cộng hưởng cường độ xung sáng tăng lên độ rộng xung giảm (tức xung ngắn hơn) 79  Khảo sát ảnh hƣởng chirp phi tuyến qua vòng cộng hƣởng - Khảo sát ảnh hưởng chirp phi tuyến qua vòng cộng hưởng với tham số chirp C khác m=2 ta có kết sau: Hình 3.50: Xung Super Gauss có chirp phi tuyến trước sau qua ba vòng cộng hưởng (m=2, c=0,6) Hình 3.51: Xung Super Gauss có chirp phi tuyến trước sau qua ba vòng cộng hưởng (m=2, c=1) 80 Hình 3.52: Xung Super Gauss có chirp phi tuyến trước sau qua ba vòng cộng hưởng (m=2, c=10) Nhận xét: Khi tham số chirp C≤0,5 ta thấy chưa xuất xung vệ tinh hai bên xung Khi tăng giá trị tham số chirp với giá trị C>0,6 ta nhận thấy bắt đầu xuất xung vệ tinh hai bên xung chính, c=1 xung vệ tinh xuất rõ ràng Khi tiếp tục tăng giá trị c số xung vệ tinh tăng lên theo giá trị thông số chirp C minh họa hình vẽ - Khảo sát với giá trị m, C khác ta có kết sau: Hình 3.53: Xung Super Gauss có chirp phi tuyến trước sau qua ba vòng cộng hưởng (m=3, C=10) 81 Hình 3.54: Xung Super Gauss có chirp phi tuyến trước sau qua ba vịng cộng hưởng (m=6, C=10) Hình 3.55: Xung Super Gauss có chirp phi tuyến trước sau qua ba vòng cộng hưởng (m=35, C=10) 82 Từ kết ta nhận thấy rằng: - Khi thay đổi thông số m tăng lên xung vào có dạng vng hơn, lúc xung có xung vệ tinh bị thu hẹp lại dần biến tham số m lớn (m>30) - Khi tăng m cường độ xung tăng dần Tỉ số nửa độ rộng xung τra/τvào ln giảm, sau xung vệ tinh biến mặt sau xung xuất vùng trũng xuống tỉ số độ rộng xung τra/τvào lúc tiếp tục giảm - Khảo sát ảnh hưởng chirp phi tuyến với giá trị tham số chirp C thông số m khác ta có bảng tổng hợp kết sau: C 0,6 1,5 10 50 100 500 Fra/Fvào 2,7049 2,7049 2,7049 2,7048 2,7047 2,7015 2,6957 2,6624 τra/τvào 0,65479 0,65611 0,65835 0,67479 0,69077 0,74299 0,77222 0,85589 Bảng 3.21: Tỉ số mật độ photon tương đối độ rộng xung xung vào xung có chirp phi tuyến qua vòng cộng hưởng (Với m=2) m 10 20 35 50 100 Fra/Fvào 2,7047 2,7719 2,782 2,7999 2,8123 2,8183 2,8701 τra/τvào 0,69077 0,65347 0,64117 0,63363 0,63342 0,62845 0,6227 Bảng 3.22: Tỉ số mật độ photon tương đối độ rộng xung xung vào xung có chirp phi tuyến qua vịng cộng hưởng (Với C=10) Từ bảng số liệu 3.19 bảng 3.20 ta nhận thấy: Khi m khơng đổi cịn tham số chirp C tăng tỉ số độ rộng xung xung vào xung tăng dần, tỉ số mật độ photon tương đối giảm dần giảm chậm so với trường hợp có chirp tuyến tính Trong khảo sát với giá trị thông số m khác giữ nguyên giá trị tham số chirp C tỉ số mật độ photon tương đối tăng dần đồng thời tỉ số độ rộng xung xung vào xung lại giảm dần Điều có nghĩa xung vào trở nên có dạng vng độ rộng xung ngắn cường độ tăng lên 83 - Khi khảo sát với thông số chirp C tham số m qua vòng cộng hưởng vòng cộng hưởng ta có kết sau: Hình 3.56: Xung Super Gauss có chirp phi tuyến trước sau qua vịng cộng hưởng (m=2, C=5) Hình 3.57: Xung Super Gauss có chirp phi tuyến trước sau qua ba vòng cộng hưởng (m=2, C=5) Từ khảo sát xung Super Gauss có chirp phi tuyến qua vòng cộng hưởng vòng cộng hưởng ta thấy rằng: Sau qua lại nhiều buồng cộng hưởng cường độ xung tăng lên nhiều, đồng thời tỉ số nửa độ rộng xung τra/τvào giảm nhiều Điều có nghĩa qua nhiều lần buồng cộng hưởng xung sáng khuếch đại lên so với xung vào ban đầu độ rộng xung thu hẹp lại tức xung sáng qua lại nhiều lần buồng cộng hưởng trở nên ngắn với cường độ sáng tăng lên nhiều lần 84 - Khảo sát ảnh hưởng có chirp qua buồng cộng hưởng ta có bảng tổng hợp số liệu: C=2; m=4 Qua vòng cộng hƣởng Qua vòng cộng hƣởng Fra/Fvào τra/τvào Fra/Fvào τra/τvào Chirp tuyến tính 1,4023 0,9538 2,7657 0,64433 Chirp phi tuyến 1,4023 0,95523 2,5658 0,64288 C=2; m=30 Qua vòng cộng hƣởng Qua vòng cộng hƣởng Fra/Fvào τra/τvào Fra/Fvào τra/τvào Chirp tuyến tính 1,4105 0,99557 2,8093 0,6284 Chirp phi tuyến 1,4105 0,9796 2,8093 0,62837 C=5; m=10 Qua vòng cộng hƣởng Qua vòng cộng hƣởng Fra/Fvào τra/τvào Fra/Fvào τra/τvào Chirp tuyến tính 1,406 0,98761 2,782 0,63826 Chirp phi tuyến 1,406 0,98815 2,782 0,63757 C=8; m=10 Qua vòng cộng hƣởng Qua vòng cộng hƣởng Fra/Fvào τra/τvào Fra/Fvào τra/τvào Chirp tuyến tính 1,406 0,98821 2,7819 0,64093 Chirp phi tuyến 1,406 0,98892 2,782 0,63995 Bảng 3.23: Tỉ số mật độ photon tương đối độ rộng xung xung vào xung có chirp qua buồng cộng hưởng Từ bảng 3.21 ta có kết luận: - Khảo sát với giá trị tham số chirp C thông số m khác ta nhận thấy qua vòng cộng hưởng tỉ số mật độ photon có chirp tuyến tính phi tuyến gần nhau, điều xảy trường hợp xung sáng qua vòng cộng hưởng Nhưng xung sáng lại nhiều lần buồng cộng hưởng cường độ tăng lên đồng thời mặt trước xung khếch đại nhiều - Với giá trị tham số chirp C thơng số m qua nhiều lần buồng cộng hưởng xung sáng khuếch đại lên độ rộng xung sáng bị thu hẹp lại, tức xung trở nên ngắn - Hình dạng xung vào qua buồng cộng hưởng bị biến dạng, với hình ảnh mặt trước xung dốc hơn, đỉnh xung khuếch đại so với xung vào 85 KẾT LUẬN Trong nội dung luận văn chúng tơi tìm hiểu ngun lý tạo xung cực ngắn thông qua đồng mode: đồng mode chủ động, bị động phương pháp bơm đồng phương pháp khóa mode bị động sử dụng chất hấp thụ bão hịa Đồng thời tìm hiểu laser màu dạng vịng khóa mode va chạm xung CPM với chất hấp thụ bão hòa DODCI hoạt chất chất màu Rhodamine 6G, laser CPM thường sử dụng để tạo xung cực ngắn cỡ fs có nhiều ứng dụng khoa học kỹ thuật có ưu điểm như: điều chỉnh bước sóng phát dải rộng nén tạo xung laser cực ngắn với cường độ đỉnh xung cao Qua khảo sát về: Ảnh hưởng chirp tần số tán sắc xung dạng Super Gauss hoạt động laser màu buồng cộng hưởng vịng khóa mode va chạm xung chúng tơi thu số kết sau: 1- Ảnh hưởng chirp phi tuyến xung Super Gauss qua môi trường hấp thụ bão hịa: - Khi qua mơi trường hấp thụ bão hịa dạng xung bị thay đổi, mặt trước xung bị dốc hơn, đỉnh xung khuếch đại so với xung vào - Khi có chirp tuyến tính với C>1 bắt đầu xuất xung vệ tinh hai bên xung chính, tăng giá trị tham số chirp C số xung vệ tinh tăng lên, đồng thời cường độ xung bị giảm dần, tỉ số nửa độ rộng xung τra/ τvào tăng dần Số xung vệ tinh NVT phụ thuộc vào tham số chirp C với quy luật: n