Bài thuyết trình Chương 3: Khuếch đại và dao động thông số quang học

Bài thuyết trình Chương 3: Khuếch đại và dao động thông số quang học dưới đây bao gồm những nội dung về khuếch đại thông số, dao động thông số. Mời các bạn tham khảo bài thuyết trình để nắm bắt nội dung chi tiết.

L) 1 = 2 E1 ( L) 2 Z=L Ta xét trường hợp đơn giản 1=2 E1(Z)=E2(Z) khảo sát sóng truyền theo hướng tới Từ cặp phương trình sóng phát sóng hài bậc hai ta viết lại sau : dE1 ( Z ) 0 *  i1 d E1 ( Z ) E3 ( Z ) dZ 1 dE3 ( Z ) 0  i1 d E1 ( Z ) dZ 3 Giả thiết (∆k=0), ta viết : E j  Aj e Thế vào pt ta : i j j = 1, 0 dA1  i1 d A1 A3e i dZ 1 dA3 0 i  i1 d A1 e dZ 3     21 Ta xem A1 biểu thức thứ khơng đáng kể, ta có : A3 ( L)  A3 (0)  i1 0 i d LA1 e 3 Số hạng thứ hai biểu thức đặc trưng cho thay đổi trường bơm tương ứng với dao động thơng số sóng tín hiệu,nó tương đương với mát cực đại cđ sóng bơm Cường độ sóng tín hiệu đạt cực đại e i  1 Lúc : A3 ( L)  A3 (0)  i1 3 A ( L)  A (0)  21 0 d LA1 3 0 2 0 d LA1 A3 (0)  1 d L A1 3 3   Ta dùng hệ thức Manley-Rowe để tìm liên quan cđ sóng bơm lối vào với cđ sóng bơm lối cđ sóng tín hiệu lối 3 Hoặc 3 A3 (0)  0 3 3 1 A3 ( L)  (1  r1 ) A1 0 1 0 1 A ( L)  A (0)  2(1  r1 ) A1 3 3 Từ 3=1+2=2 biểu thức ta biều thức :  A3 (0) 1 1  r1  A 2 2 0 1 d L 0 0 (1 d L) 2 Vì A 0 dao động thông số, nên Cường độ ngưỡng bơm :    n12 n3 (1  r1 ) I 3n    2  0  1 d L   Thay vào pt trên, ta tìm Cường độ sóng tín hiệu lối : I 0 t  I3  1  (1  r1 ) A1  I 3n   1 0  I 3n  3 A3 (0) Là cđ sóng bơm lối vào 0 Trong I  Kết tìm trường hợp suy biến 2=1 n2=n1 r2 = r1 Điều hưởng tần số dao động thông số:  Xét dao động thơng số gồm sóng 1 , Thỏa mãn điều kiện:   1 + 2 = 3 n11 + n22 = n33  : sóng bơm (pump wave) 1 : sóng tín hiệu (signal wave)  : sóng đệm (idler wave) ni phụ thuộc vào nhiệt độ tinh thể, hướng tinh thể, điện trường…  Trong hệ cộng hưởng có chiều dài L có chứa tinh thể phi tuyến, tần số sóng 1 2 phải thỏa mãn cá hệ thức sau: 1  N c n1 L  Xét thay đổi ni theo định hướng tinh thể 2  N2 c n2L 3 3 1 1 R1 Tinh thể phi tuyến 2 Hình : máy dao động thơng số cộng hưởng đơn 3 R2  Xét trường hợp ni thay đổi theo định hướng tinh thể  Giả sử, sóng 1 2 tia thường, tương ứng với chiết suất n10 n20 sóng 3 tia bất thường, n3 phụ thuộc góc θ tia sáng lập với quang trục Ban đầu, biểu thức thỏa mãn điều kiện hợp pha là: 3 n3    10 n10  20 n20 ... 3n  3 A3 (0) Là cđ sóng bơm lối vào 0 Trong I  Kết tìm trường hợp suy biến 2=1 n2=n1 r2 = r1 Điều hưởng tần số dao động thông số:  Xét dao động thơng số gồm sóng 1 , Thỏa mãn điều kiện:... e 3 Số hạng thứ hai biểu thức đặc trưng cho thay đổi trường bơm tương ứng với dao động thông số sóng tín hiệu,nó tương đương với mát cực đại cđ sóng bơm Cường độ sóng tín hiệu đạt cực đại e... A 2 2 0 1 d L 0 0 (1 d L) 2 Vì A 0 dao động thông số, nên Cường độ ngưỡng bơm :    n12 n3 (1  r1 ) I 3n    2  0  1 d L   Thay vào pt trên, ta tìm Cường độ sóng tín hiệu