Ảnh hưởng của chirp phi tuyến đối với xung dạng super gauss trong buồng cộng hưởng laser CPM

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - BẾ THU THUỶ ẢNH HƯỞNG CỦA CHIRP PHI TUYẾN VỚI XUNG DẠNG SUPER GAUSS TRONG BUỒNG CỘNG HƯỞNG LASER CPM LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Hà Nội – Năm 2011 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - BẾ THU THUỶ ẢNH HƯỞNG CỦA CHIRP PHI TUYẾN VỚI XUNG DẠNG SUPER GAUSS TRONG BUỒNG CỘNG HƯỞNG LASER CPM Chuyên ngành:QUANG HỌC Mã số:664411 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS TRỊNH ĐÌNH CHIẾN Hà Nội – Năm 2011 MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU……………………………………………………………………………….1 CHƯƠNG 1: SỰ TẠO THÀNH XUNG CỰC NGẮN………………………………3 1.1.Nguyên lý tạo xung cực ngắn……………………………………………………….3 1.1.1.Sự đồng mode…………………………………………………… 1.1.2.Đồng mode chủ động…………………………………………………… 1.1.3.Đồng mode phương pháp bơm đồng bộ…………………… 1.1.4.Đồng mode bị động……………………………………………………….7 1.2.Khóa mode bị động sử dụng hấp thụ bão hịa…………………………………… 10 1.2.1.Mơ hình bão hịa…………………………………………………………….10 1.2.2.Mode-locking hấp thụ bão hòa chậm……………………………………….14 1.2.3.Mode-locking hấp thụ bão hòa nhanh………………………………………18 CHƯƠNG 2: LASER MÀU XUNG CỰC NGẮN……………………………… 22 2.1 Mode-locking laser màu………………………………………………………22 2.2 Xung laser màu ………………………………………………………………… 26 2.3 Laser màu bơm đồng bộ…………………………………………………… 28 2.4 Mode-locking bị động…………………………………………………………… 29 2.5 Mode-locking hỗn hợp…………………………………………………………….32 2.6 Điều chỉnh bước sóng…………………………………………………………… 35 CHƯƠNG 3: ẢNH HƯỞNG CỦA CHIRP PHI TUYẾN ĐỐI VỚI XUNG DẠNG SUPER GAUSS TRONG BUỒNG CỘNG HƯỞNG LASER CPM…………… 37 3.1 Quá trình tạo chirp……………………………………………………………… 37 3.2 Xung Super Gauss…………………………………………………………………38 3.3 Khảo sát biến dạng xung qua mơi trường hấp thụ bão hịa…………… 40 3.4 Ảnh hưởng chirp phi tuyến xung dạng Super Gauss buồng cộng hưởng laser…………………………………………………………………………….45 3.4.1 Ảnh hưởng chirp phi tuyến qua môi trường hấp thụ bão hòa……45 3.4.2 Ảnh hưởng chirp phi tuyến qua mơi trường khuếch đại……………60 3.5 Hình ảnh khơng gian ba chiều xung Super Gauss…………………………….80 KẾT LUẬN ………………………………………………………………………… 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………………… 93 DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT a0: Biên độ cực đại xung CW: Bơm liên tục c: Vận tốc ánh sáng chân không C: Tham số chirp D: Tham số tán sắc có đơn vị ps GDV: Tán sắc vận tốc nhóm G: Hệ số khuếch đại FL: Mật độ dòng photon I sabs : Cường độ hấp thụ bão hoà Ld: Chiều dài sợi đơn mode LD: Độ dài tán sắc n2c : Hệ số chiết suất phi tuyến n1, n2, n3: Mật độ hạt (độ tích luỹ) nguyên tử mức 1,2,3 n: Tổng số nguyên tử tham gia vào trình tương tác N: Bậc Soliton ng: Chiết suất nhóm SPM: Sự tự biến điệu pha SAM: Sự tự biến điệu biên độ Tc: Khoảng thời gian xung vòng quanh buồng cộng hưởng u: Vận tốc ánh sáng chất hấp thụ bão hoà  p : Năng lượng xung  L : Độ rộng xung  12 : (Thường viết tắt T2), thời gian tích thốt( hồi phục) ngang  : Tiết diện hấp thụ hiệu dụng  : Độ rộng phổ xung  : Tham số GDV  : Toán tử mật độ  L : Tần số lase MỞ ĐẦU Từ nguồn sáng laser đơn sắc độ nhạy cao đời , lĩnh vực laser ứng dụng laser đƣợc nghiên cứu rộng rãi nhiều lĩnh vực: khoa học kỹ thuật, y học, kinh tế…Ngƣời ta sớm phát minh xung ngắn cỡ nano giây nhờ phƣơng pháp khóa mode bị động với laser Ruby, năm phƣơng pháp thành công với laser thủy tinh Nd thu đƣợc xung ngắn cỡ pico giây.Xung ngắn gần thu đƣợc cỡ 5fs nhờ khuếch đại xung sáng từ laser màu khóa mode bị động cộng hƣởng vịng cách truyền xung đƣợc khuếch đại qua môi trƣờng quang học phi tuyến Ngày với phát triển nhanh chóng laser xung cực ngắn, phƣơng pháp quang phổ học, lĩnh vực thông tin quang nhiều ngành khác phát triển vƣợt bậc, đối tƣợng phạm vi ứng dụng đƣợc mở rộng hơn.Cùng với phát triển nhanh chóng khoa học kĩ thuật yêu cầu sống, ngày đòi hỏi thông tin phải đƣợc truyền với tốc độ cao phát triển laser xung cực ngắn góp phần quan trọng thông tin quang Nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm để phát truyền dẫn xung cực ngắn vấn đề cấp thiết giai đoạn nay, thực nghiệm chứng tỏ thu đƣợc xung cực ngắn cách dùng nguồn bơm laser ngắn cỡ fs kết hợp với buồng cộng hƣởng vòng sử dụng hoạt chất màu kết hợp với chất hấp thụ bão hòa đặt bên buồng cộng hƣởng.Đây phƣơng pháp khóa mode bị động laser màu.Hoạt chất khuếch đại chủ yếu đặt buồng cộng hƣởng Rhodamine 6G chất hấp thụ bão hịa thƣờng DODCI.Có nhiều yếu tố ảnh hƣởng đến việc truyền dẫn xung cực ngắn, có ảnh hƣởng chirp dạng xung buồng cộng hƣởng laser CPM Luận văn chủ yếu tập trung vào nghiên cứu : “Ảnh hưởng chirp phi tuyến xung dạng Super Gauss buồng cộng hưởng laser CPM” Với đề tài luận văn lựa chọn nhƣ trên, xác định mục tiêu luận văn là: + Nghiên cứu ảnh hƣởng chirp phi tuyến xung dạng Super Gauss mơi trƣờng hấp thụ bão hịa + Nghiên cứu ảnh hƣởng chirp phi tuyến xung dạng Super Gauss môi trƣờng khuếch đại + Nghiên cứu hình ảnh khơng gian ba chiều xung Super Gauss truyền sợi quang Khóa luận tơi gồm ba chƣơng: Chƣơng I : Sự tạo thành xung cực ngắn Chƣơng II: Laser màu xung cực ngắn Chƣơng III: Ảnh hƣởng chirp phi tuyến xung dạng Super Gauss buồng cộng hƣởng laser CPM Vì thời gian có hạn nên luận văn tơi chắn cịn nhiều thiếu sót, mong nhận đƣợc đóng góp q thầy tồn thể bạn! CHƢƠNG I : SỰ TẠO THÀNH XUNG CỰC NGẮN 1.1 Nguyên lý tạo xung cực ngắn 1.1.1 Sự đồng mode Cƣờng độ trƣờng tổng cộng E (t) tia Laser chồng chập cƣờng độ M dao động riêng mode trục E (t )  z Eˆ meimi (0  m )  KK m Ở tổng lấy từ: m   (1.1) ( M  1) đến m  ( M  1) Em: Là biên độ, m pha dao động riêng   c L tần số vùng khoảng cách mode Tần số đƣợc xem số toàn vùng phát sóng Điều ln ta bỏ qua tán sắc môi trƣờng quang học, mà độ tán sắc ảnh hƣởng tới độ dài quang học buồng cộng hƣởng L Những pha m dao động riêng khác độc lập thống kê phụ thuốc thống kê với nhau, tuỳ theo đặc trƣng mơi trƣờng kích hoạt buồngcộng hƣởng Chúng ta khảo sát trƣờng hợp độc lập thống kê pha (điều xảy di chuyển mở rộng không đồng nhất) Khi cƣờng độ trƣờng tổng cộng ta nhận đƣợc: I ~ E (t)  m ˆ Em (1.2) Cƣờng độ tổng cộng tổng cƣờng độ mode riêng, cƣờng độ tổng cộng có thăng giáng phân bố chúng có đặc trƣng tiếng ồn dạng Gauss, pha mode thay đổi cách ngẫu nhiên từ - đến + mode dao động độc lập Nhƣng qua chế thích hợp buồng cộng hƣởng laser thực đƣợc quan hệ phase xác định (cố định) dao động riêng khác Do tia Laser phụ thuộc cách xác định vào thời gian Ngƣời ta gọi Laser nhƣ Laser đồng mode (mode locking: khoá mode) Một quan hệ phase xác định mode có nghĩa là: m - m-1 =  (1.3) Ta thay m = m + 0 = vào biểu thức (1.1) Khi mode có biên độ Eˆ ta tìm đƣợc cƣờng độ trƣờng tổng cộng: m  sin  ( t   ) 2   ei (t   )  KK E (t )  Eˆ (1.4) Sự phụ thuộc thời gian tia Laser số mode M = diễn tả nhƣ hình bên E2 (t) u 2L c Hình (t) Các mode giao thoa đƣợc liên kết phase cộng hƣởng, điều dẫn tới tạo thành xung sáng qua chồng chập Cực đại cƣờng độ đạt đƣợc thời điểm khơng Có nghĩa là:   tm       m   (1.5) Tín hiệu Laser đƣợc đồng mode đoàn xung tuần hoàn khoảng thời gian u xung super gauss co chirp phi tuyen truyen soi quang c=0.05,m=3 (U(z,T))2 0.8 0.6 0.4 0.2 100 50 -50 -100 t(fs) z/LD Hình 3.64:Hình ảnh xung Super Gauss ba chiều có chirp phi tuyến qua sợi quang với C=0.05,m=3 xung super gauss co chirp phi tuyen truyen soi quang c=0.1,m=3 (U(z,T))2 0.8 0.6 0.4 0.2 100 50 -50 t(fs) -100 z/LD Hình 3.56:Hình ảnh xung Super Gauss ba chiều có chirp phi tuyến qua sợi quang với C=0.1,m=3 87 xung super gauss co chirp phi tuyen truyen soi quang c=0.3,m=3 (U(z,T))2 0.8 0.6 0.4 0.2 100 50 -50 -100 t(fs) z/LD Hình 3.66:Hình ảnh xung Super Gauss ba chiều có chirp phi tuyến qua sợi quang với C=0.3,m=3 xung super gauss co chirp phi tuyen truyen soi quang c=1,m=3 (U(z,T))2 0.8 0.6 0.4 0.2 100 50 -50 t(fs) -100 z/LD Hình 3.66:Hình ảnh xung Super Gauss ba chiều có chirp phi tuyến qua sợi quang với C=1,m=3 88 xung super gauss co chirp phi tuyen truyen soi quang c=5,m=3 (U(z,T))2 0.8 0.6 0.4 0.2 100 50 -50 t(fs) -100 z/LD Hình 3.66:Hình ảnh xung Super Gauss ba chiều có chirp phi tuyến qua sợi quang với C=5,m=3 Nhận xét: Trong trƣờng hợp có chirp phi tuyến ta thấy tăng dần khoảng cách truyền cƣờng độ đỉnh xung giảm dần, khoảng cách Z/Ld=0 xung có dạng xung vng, với khoảng cách Z/Ld>0 xung trở nên nhọn hơn,khi tăng dần khoảng cách Z/Ld số xung vệ tinh tăng lên nhƣng cƣờng độ giảm nhanh.Khi giữ nguyên C thay đổi thông số m ta thấy đỉnh xung tách làm đơi khoảng cách truyền tăng lên Khi giữ nguyên m thay đổi tham số chirp C ta thấy C tăng số xung vệ tinh khoảng cách Z/Ld=0 tăng lên, Z/Ld>0 số xung vệ tinh giảm dần, đồng thời độ rộng xung giảm dần C tăng 89 KẾT LUẬN Nghiên cứu tạo thành xung cực ngắn vấn đề phức tạp, luận văn chúng tơi tìm hiểu ngun lý tạo xung cực ngắn thông qua đồng mode: đồng mode chủ động, đồng mode bị động,đồng mode phƣơng pháp bơm đồng bộ,và thông qua khóa mode bị động sử dụng chất hấp thụ bão hòa với mode-locking hấp thụ bão hòa nhanh mode-locking hấp thụ bão hịa chậm.Đồng thời chúng tơi giới thiệu phân tích 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 thƣờng đƣợc sử dụng để tạo xung cực ngắn cỡ fs đƣợc ứng dụng nhiều khoa học kỹ thuật có ƣu diểm bật nhƣ: biến đổi đƣợc bƣớc sóng phát dải phổ rộng nén tạo xung laser cực ngắn với cƣờng độ đỉnh xung cao Qua nghiên cứu ,khảo sát ảnh hƣởng chirp phi tuyến dạng xung Super Gauss buồng cộng hƣởng laser CPM hình ảnh khơng gian ba chiều xung Super Gauss truyền sợi quang, thu đƣợc số kết nhƣ sau: 1.Ảnh hƣởng chirp phi tuyến dối với xung Super Gauss qua mơi trƣờng hấp thụ bão hịa: +Khi qua mơi trƣờng hấp thụ bão hịa dạng xung thay đổi,mặt trƣớc xung bị dốc hơn,đỉnh xung đƣợc khuếch đại so với xung vào +Khi có chirp tuyến tính bắt đầu xuất xung vệ tinh hai bên xung chính, tăng giá trị tham số chirp C số xung vệ tinh tăng lên tham số chirp tăng dần cƣờng độ xung giảm dần, tỉ số nửa độ rộng xung  /  vao tăng dần thấy m tăng dạng xung vng hơn,đồng thời cƣờng độ xung tăng lên,và độ rộng 90 xung vệ tinh đƣợc rút ngắn, tỉ số nửa độ rộng xung  /  vao tăng lên tăng giá trị m +Khi có chirp phi tuyến số xung vệ tinh xuất nhiều hơn,xung đƣợc khuếch đại nhiều hơn, xung bị mở rộng so với trƣờng hợp có chirp tuyến tính tham số chirp tăng dần cƣờng độ xung giảm dần, tỉ số nửa độ rộng xung  /  vao tăng dần C tăng m tăng dạng xung vng hơn,đồng thời cƣờng độ xung tăng lên, tỉ số nửa độ rộng xung  /  vao tăng dần + Tham số chirp c thông số m ảnh hƣởng tới cƣờng độ độ rộng xung, cƣờng độ xung giảm dần tham số chirp tăng, tăng dần thông số m tăng Ảnh hƣởng chirp phi tuyến xung Super Gauss qua môi trƣờng khuếch đại +Khi qua môi trƣờng khuếch đại dạng xung thay đổi, mặt sau xung bị dốc hơn,và đỉnh xung đƣợc khuếch đại + So sánh có chirp tuyến tính chirp phi tuyến ta thấy có chirp phi tuyến số xung phụ xuất nhiều hơn, xung bị mở rộng so với có chirp tuyến tính.số xung phụ tăng nhanh tăng giá trị tham số chirp C.Khi tăng thơng số m dạng xung trở nên vuông hơn, m lớn xung vuông Khi tham số chirp tăng giữ nguyên giá trị thông số m ta thấy cƣờng độ giảm dần nhiên cƣờng độ giảm chậm so với trƣờng hợp có chirp tuyến tính,tỉ số độ rộng xung độ rộng xung vào  /  vao giảm dần Khi tăng giá trị thông số m giữ nguyên giá trị C ta thấy cƣờng độ xung tăng dần, tỉ số độ rộng xung độ rộng xung vào  /  vao giảm dần 3.Khảo sát hình ảnh khơng gian ba chiều xung Super Gauss truyền qua sợi quang trƣờng hợp có chirp tuyến tính phi tuyến.Hình ảnh khơng gian ba chiều giúp ta dễ hình dung dạng xung thay đổi nhƣ theo khoảng cách Z/Ld, 91 theo tham số chirp C.Khi có chirp phi tuyến với khoảng cách Z/Ld>0 không xuất xung phụ,cƣờng độ xung giảm nhanh đỉnh xung trở nên nhọn đồng thời tham số chirp C tăng lên độ rộng xung bị thu hẹp Trên số kết nghiên cứu mà thu đƣợc, qua luận văn xin đề xuất hƣớng nghiên cứu nhƣ sau:Khảo sát ảnh hƣởng chirp phi tuyến bậc cao hơn(có dạng phức tạp hơn) xung dạng Super Gauss buồng cộng hƣởng laser CPM, dạng buồng cộng hƣởng khác.Khảo sát xung Super Gauss truyền sợi quang đơn mode.Khảo sát ảnh hƣởng chirp phi tuyến tƣơng tác hai soliton… 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Nguyễn Thế Bình (2006), Kỹ thuật laser, NXB Đại học Quốc gia, Hà Nội Đinh Văn Hoàng, Trịnh Đình Chiến (2002), Vật lý Laser ứng dụng ,NXB Đại học Quốc gia, Hà Nội Đinh Văn Hoàng (1999), Quang học phi tuyến, NXB Đại học Quốc gia ,Hà Nội Bùi Văn Hải (2007), Ảnh hưởng môi trường hoạt chất yếu tố tán sắc laser CPM.Luận văn thạc sỹ khoa học Vật lý, Trƣờng Đại học Khoa học Tự Nhiên, Hà Nội Mai Thị Huệ (2007), Khảo sát chirp buồng cộng hưởng laser màu đồng mode, Luận văn thạc sỹ khoa học Vật lý, Trƣờng Đại học Khoa học Tự Nhiên, Hà Nội Trƣơng Thị Thúy (2009), Ảnh hưởng chirp xung dạng Super Gauss buồng cộng hưởng laser, Luận văn thạc sỹ khoa học Vật lý, Trƣờng Đại Học Khoa học Tự Nhiên, Hà Nội Tiếng Anh Andrew M Weiner (2009), Ultrafast Optics, A John Wiley & Son,INC, Publication, United States of America Claudie Rulliere (2005), Femtosecond Laser Pulses, Springer Science Business Media.Inc Jean-Claude Diels, Wolfgang Rudolpho (2006), Ultrashort Laser Pulse PhenoPhenomena, Elsevier Inc 10 F.P.Schaefer (1990), Dye Laser, Springer- Verlag Berlin Publisher 11 P.W.Smith, M.A.Duguay & E.P.Ippen, (1974), mode-locking of laser, Pergamn Press 93 PHỤ LỤC %dang xung super gauss co chirp phi tuyen qua moi truong hap thu close all; clear all; clc; t=[-3:0.01:3];m=2;c=1; I=(real(exp(-(1+i.*c.*t.^2).*(t.^(2.*m))./2))).^2;hold on plot(t,I,' ','linewidth',1.5);axis([-3 1.4]);hold off; hold on; I=(real(exp(-(1+i.*c.*t.^2).*(t.^(2.*m))./2))).^2; n=exp(0.0249-0.9997.*t-0.997.*(t.^2)); k1=-n.*(0.565-0.5.*n.*Erf(0.998.*(-0.5+t))+n.*t.*Erf(0.998.*(0.5+t))); k2=n.*(0.565+0.5.*n.*Erf(0.998.*(0.5+t))+n.*t.*Erf(0.998.*(0.5+t))); k=0.887.*(k1+k2);k3=0.979; h=I.*(0.8+0.24*((pi^1/2)+0.887*Erf(0.998.*t)+k+0.06.*k3)); plot(t,h,'r','linewidth',1.5);hold off;hold on; xlabel('thoi gian tuong doi');ylabel('cuong tuong doi,I'); legend('xung vao','xung ');%anpha=0.4 title('dang xung super gauss co chirp phi tuyen qua moi truong hap thu'); ;axis([-3 1.4]); sp=spline(t,-I);[t0,I0]=ginput(1); [tcd,Ivcd]=fminsearch(@(t)ppval(t,sp),t0); Ivcd=-Ivcd sp=spline(t,I-.5*Ivcd); [t0,I0]=ginput(1); [tv1,Iv1]=fsolve(@(t)ppval(t,sp),t0,optimset('display','off')); plot(tv1,Ivcd/2,'.m','markersize',20);hold on; [t0,I0]=ginput(1); [tv2,Iv2]=fsolve(@(t)ppval(t,sp),t0,optimset('display','off')); plot(tv2,Ivcd/2,'.m','markersize',20);hold on; drv=abs(tv2-tv1) text(tv2+.3,Ivcd/2,num2str(drv)); sp=spline(t,-h);[t0,I0]=ginput(1); [tcd,Ircd]=fminsearch(@(t)ppval(t,sp),t0);Ircd=-Ircd; sp=spline(t,h-.5*Ircd);[t0,I0]=ginput(1); [tr1,Ir1]=fsolve(@(t)ppval(t,sp),t0,optimset('display','off')); plot(tr1,Ircd/2,'.c','markersize',20);hold on; [t0,I0]=ginput(1); [tr2,Ir2]=fsolve(@(t)ppval(t,sp),t0,optimset('display','off')); plot(tr2,Ircd/2,'.c','markersize',20);hold on; drr=abs(tr2-tr1) text(tr2+.3,Ircd/2,num2str(drr)); tgr=drr./drv;text(-2.5,1.2,'*Tra/Tvao=');text(-1.5,1.2,num2str(tgr)); cd=Ircd./Ivcd;text(-2.5,1.1,'*Ira/Ivao=');text(-1.5,1.1,num2str(cd)); [x,y]=ginput(1);text(x,y,'c=5,m=2'); %dang xung super gauss co chirp tuyen tinh qua moi truong hap thu close all; clear all; clc; t=[-3:0.01:3];m=2;c=22; I=(real(exp(-(1+i.*c).*(t.^(2.*m))./2))).^2;hold on plot(t,I,' ','linewidth',1.5);axis([-3 1.4]);hold off; hold on; I=(real(exp(-(1+i.*c).*(t.^(2.*m))./2))).^2; n=exp(0.0249-0.9997.*t-0.997.*(t.^2)); k1=-n.*(0.565-0.5.*n.*Erf(0.998.*(-0.5+t))+n.*t.*Erf(0.998.*(0.5+t))); k2=n.*(0.565+0.5.*n.*Erf(0.998.*(0.5+t))+n.*t.*Erf(0.998.*(0.5+t))); k=0.887.*(k1+k2);k3=0.979; h=I.*(0.8+0.24*((pi^1/2)+0.887*Erf(0.998.*t)+k+0.06.*k3)); plot(t,h,'r','linewidth',1.5);hold off;hold on; xlabel('thoi gian tuong doi');ylabel('cuong tuong doi,I'); legend('xung vao','xung ');%anpha=0.4 title('dang xung super gauss co chirp tuyen tinh qua moi truong hap thu'); ;axis([-3 1.4]); sp=spline(t,-I);[t0,I0]=ginput(1); [tcd,Ivcd]=fminsearch(@(t)ppval(t,sp),t0); Ivcd=-Ivcd sp=spline(t,I-.5*Ivcd); [t0,I0]=ginput(1); [tv1,Iv1]=fsolve(@(t)ppval(t,sp),t0,optimset('display','off')); plot(tv1,Ivcd/2,'.m','markersize',20);hold on; [t0,I0]=ginput(1); [tv2,Iv2]=fsolve(@(t)ppval(t,sp),t0,optimset('display','off')); plot(tv2,Ivcd/2,'.m','markersize',20);hold on; drv=abs(tv2-tv1) text(tv2+.3,Ivcd/2,num2str(drv)); sp=spline(t,-h);[t0,I0]=ginput(1); [tcd,Ircd]=fminsearch(@(t)ppval(t,sp),t0);Ircd=-Ircd; sp=spline(t,h-.5*Ircd);[t0,I0]=ginput(1); [tr1,Ir1]=fsolve(@(t)ppval(t,sp),t0,optimset('display','off')); plot(tr1,Ircd/2,'.c','markersize',20);hold on; [t0,I0]=ginput(1); [tr2,Ir2]=fsolve(@(t)ppval(t,sp),t0,optimset('display','off')); plot(tr2,Ircd/2,'.c','markersize',20);hold on; drr=abs(tr2-tr1) text(tr2+.3,Ircd/2,num2str(drr)); tgr=drr./drv;text(-2.5,1.2,'*Tra/Tvao=');text(-1.5,1.2,num2str(tgr)); cd=Ircd./Ivcd;text(-2.5,1.1,'*Ira/Ivao=');text(-1.5,1.1,num2str(cd)); [x,y]=ginput(1);text(x,y,'c=1,m=2'); %dang xung super gauss co chirp phi tuyen di qua moi truong khuech dai close all;clear all;clc; t=linspace(-3,3,200);c=3;m=3; I=(real(exp(-(1+i.*c.*t.^2).*(t.^(2.*m))./2))).^2;hold on plot(t,I,' ','linewidth',2);axis([-3 1.4]);hold on I1=1/2*pi^(1/2)+1/2*pi^(1/2).*erf(t); I=(real(exp(-(1+i.*c.*t.^2).*(t.^(2.*m))./2))).^2; n=I.*exp(1.5.*I1)./(exp(1.5.*I1)-1+exp(-0.4)); plot(t,n,'r','linewidth',2);hold on;legend('xung vao','xung ra'); sp=spline(t,-I);[t0,I0]=ginput(1); [tcd,Ivcd]=fminsearch(@(t)ppval(t,sp),t0);Ivcd=-Ivcd; sp=spline(t,I-.5*Ivcd);[t0,I0]=ginput(1); [tv1,Iv1]=fsolve(@(t)ppval(t,sp),t0,optimset('display','off')); plot(tv1,Ivcd/2,'.m','markersize',20);hold on; [t0,I0]=ginput(1); [tv2,Iv2]=fsolve(@(t)ppval(t,sp),t0,optimset('display','off')); plot(tv2,Ivcd/2,'.m','markersize',20);hold on; drv=abs(tv2-tv1); text(tv2+.3,Ivcd/2,num2str(drv)); sp=spline(t,-n);[t0,I0]=ginput(1); [tcd,Ircd]=fminsearch(@(t)ppval(t,sp),t0);Ircd2=-Ircd; sp=spline(t,n-.5*Ircd2);[t0,I0]=ginput(1); [tr1,Ir1]=fsolve(@(t)ppval(t,sp),t0,optimset('display','off')); plot(tr1,Ircd2/2,'.c','markersize',20);hold on; [t0,I0]=ginput(1); [tr2,Ir2]=fsolve(@(t)ppval(t,sp),t0,optimset('display','off')); plot(tr2,Ircd2/2,'.c','markersize',20);hold on; drr2=abs(tr2-tr1);text(tr2+.3,Ircd2/2,num2str(drr2)); tgr2=drr2./drv;text(-2.5,1.2,'*Tra/Tvao=');text(1.5,1.2,num2str(tgr2)); cd2=Ircd2./Ivcd;text(-2.5,1.1,'*Fra/Fvao=');text(1.5,1.1,num2str(cd2)); xlabel('thoi gian tuong doi');ylabel('mat dong photon tuong doi,F'); title('dang xung super gauss co chirp phi tuyen di qua moi truong khuech dai'); [x,y]=ginput(1);text(x,y,'c=3,m=3');axis([-3 1.4]); %dang xung super gauss co chirp tuyen tinh di qua moi truong khuech dai close all;clear all;clc; t=linspace(-3,3,200);c=3;m=3; I=(real(exp(-(1+i.*c).*(t.^(2.*m))./2))).^2;hold on plot(t,I,' ','linewidth',1.5);axis([-3 1.4]);hold on I1=1/2*pi^(1/2)+1/2*pi^(1/2).*erf(t); I=(real(exp(-(1+i.*c).*(t.^(2.*m))./2))).^2; n=I.*exp(1.5.*I1)./(exp(1.5.*I1)-1+exp(-0.4)); plot(t,n,'r','linewidth',1.5);hold on;legend('xung vao','xung ra'); sp=spline(t,-I);[t0,I0]=ginput(1); [tcd,Ivcd]=fminsearch(@(t)ppval(t,sp),t0);Ivcd=-Ivcd; sp=spline(t,I-.5*Ivcd);[t0,I0]=ginput(1); [tv1,Iv1]=fsolve(@(t)ppval(t,sp),t0,optimset('display','off')); plot(tv1,Ivcd/2,'.m','markersize',20);hold on; [t0,I0]=ginput(1); [tv2,Iv2]=fsolve(@(t)ppval(t,sp),t0,optimset('display','off')); plot(tv2,Ivcd/2,'.m','markersize',20);hold on; drv=abs(tv2-tv1); text(tv2+.3,Ivcd/2,num2str(drv)); sp=spline(t,-n);[t0,I0]=ginput(1); [tcd,Ircd]=fminsearch(@(t)ppval(t,sp),t0);Ircd2=-Ircd; sp=spline(t,n-.5*Ircd2);[t0,I0]=ginput(1); [tr1,Ir1]=fsolve(@(t)ppval(t,sp),t0,optimset('display','off')); plot(tr1,Ircd2/2,'.c','markersize',20);hold on; [t0,I0]=ginput(1); [tr2,Ir2]=fsolve(@(t)ppval(t,sp),t0,optimset('display','off')); plot(tr2,Ircd2/2,'.c','markersize',20);hold on; drr2=abs(tr2-tr1);text(tr2+.3,Ircd2/2,num2str(drr2)); tgr2=drr2./drv;text(-2.5,1.2,'*Tra/Tvao=');text(1.5,1.2,num2str(tgr2)); cd2=Ircd2./Ivcd;text(-2.5,1.1,'*Fra/Fvao=');text(1.5,1.1,num2str(cd2)); xlabel('thoi gian tuong doi');ylabel('mat dong photon tuong doi,F'); title('dang xung super gauss co chirp tuyen tinh di qua moi truong khuech dai'); [x,y]=ginput(1);text(x,y,'c=3,m=3');axis([-3 1.4]); %xung super gauss co chirp phi tuyen truyen soi quang clc; clear all; close all; T=linspace(-100,100,1000); T0=10; c=5; m=3; b=0; U=(real((1./((1-i.*(1+i.*c.*T.^2).*b).^(1./2))).*exp(((1+i.*c.*T.^2)./(2.*(1i.*(1+i.*c.*T.^2).*b))).*((T./T0).^(2.*m))))).^2; bi=b*ones(size(T)); plot3(bi,T,U,'b','LineWidth',1.5); hold on; b=0.25; U=(real((1./((1-i.*(1+i.*c.*T.^2).*b).^(1./2))).*exp(((1+i.*c.*T.^2)./(2.*(1i.*(1+i.*c.*T.^2).*b))).*((T./T0).^(2.*m))))).^2; bi=b*ones(size(T)); plot3(bi,T,U,'c','LineWidth',1.5); hold on; b=0.5; U=(real((1./((1-i.*(1+i.*c.*T.^2).*b).^(1./2))).*exp(((1+i.*c.*T.^2)./(2.*(1i.*(1+i.*c.*T.^2).*b))).*((T./T0).^(2.*m))))).^2; bi=b*ones(size(T)); plot3(bi,T,U,'r','LineWidth',1.5); hold on; b=0.75; U=(real((1./((1-i.*(1+i.*c.*T.^2).*b).^(1./2))).*exp(((1+i.*c.*T.^2)./(2.*(1i.*(1+i.*c.*T.^2).*b))).*((T./T0).^(2.*m))))).^2; bi=b*ones(size(T)); plot3(bi,T,U,'g','LineWidth',1.5); hold on; b=1; U=(real((1./((1-i.*(1+i.*c.*T.^2).*b).^(1./2))).*exp(((1+i.*c.*T.^2)./(2.*(1i.*(1+i.*c.*T.^2).*b))).*((T./T0).^(2.*m))))).^2; bi=b*ones(size(T)); plot3(bi,T,U,'b','LineWidth',1.5); hold on; b=1.25; U=(real((1./((1-i.*(1+i.*c.*T.^2).*b).^(1./2))).*exp(((1+i.*c.*T.^2)./(2.*(1i.*(1+i.*c.*T.^2).*b))).*((T./T0).^(2.*m))))).^2; bi=b*ones(size(T)); plot3(bi,T,U,'c','LineWidth',1.5); hold on; b=1.5; U=(real((1./((1-i.*(1+i.*c.*T.^2).*b).^(1./2))).*exp(((1+i.*c.*T.^2)./(2.*(1i.*(1+i.*c.*T.^2).*b))).*((T./T0).^(2.*m))))).^2; bi=b*ones(size(T)); plot3(bi,T,U,'r','LineWidth',1.5); hold on; b=1.75; U=(real((1./((1-i.*(1+i.*c.*T.^2).*b).^(1./2))).*exp(((1+i.*c.*T.^2)./(2.*(1i.*(1+i.*c.*T.^2).*b))).*((T./T0).^(2.*m))))).^2; bi=b*ones(size(T)); plot3(bi,T,U,'g','LineWidth',1.5); hold on; b=2; U=(real((1./((1-i.*(1+i.*c.*T.^2).*b).^(1./2))).*exp(((1+i.*c.*T.^2)./(2.*(1i.*(1+i.*c.*T.^2).*b))).*((T./T0).^(2.*m))))).^2; bi=b*ones(size(T)); plot3(bi,T,U,'b','LineWidth',1.5); hold on; b=2.25; U=(real((1./((1-i.*(1+i.*c.*T.^2).*b).^(1./2))).*exp(((1+i.*c.*T.^2)./(2.*(1i.*(1+i.*c.*T.^2).*b))).*((T./T0).^(2.*m))))).^2; bi=b*ones(size(T)); plot3(bi,T,U,'c','LineWidth',1.5); hold on; b=2.5; U=(real((1./((1-i.*(1+i.*c.*T.^2).*b).^(1./2))).*exp(((1+i.*c.*T.^2)./(2.*(1i.*(1+i.*c.*T.^2).*b))).*((T./T0).^(2.*m))))).^2; bi=b*ones(size(T)); plot3(bi,T,U,'r','LineWidth',1.5); hold on; b=2.75; U=(real((1./((1-i.*(1+i.*c.*T.^2).*b).^(1./2))).*exp(((1+i.*c.*T.^2)./(2.*(1i.*(1+i.*c.*T.^2).*b))).*((T./T0).^(2.*m))))).^2; bi=b*ones(size(T)); plot3(bi,T,U,'g','LineWidth',1.5); hold on; b=3; U=(real((1./((1-i.*(1+i.*c.*T.^2).*b).^(1./2))).*exp(((1+i.*c.*T.^2)./(2.*(1i.*(1+i.*c.*T.^2).*b))).*((T./T0).^(2.*m))))).^2; bi=b*ones(size(T)); plot3(bi,T,U,'b','LineWidth',1.5); hold on; xlabel('z/LD');ylabel('t(fs)');zlabel('(U(z,T))^2');axis([0 -100 100 1]); [x,y,z]=ginput(1); text(x,y,z,'c=5,m=3'); title('xung super gauss co chirp phi tuyen truyen soi quang'); ... 35 CHƯƠNG 3: ẢNH HƯỞNG CỦA CHIRP PHI TUYẾN ĐỐI VỚI XUNG DẠNG SUPER GAUSS TRONG BUỒNG CỘNG HƯỞNG LASER CPM? ??………… 37 3.1 Quá trình tạo chirp? ??…………………………………………………………… 37 3.2 Xung Super Gauss? ??………………………………………………………………38... 3.4 Ảnh hƣởng chirp phi tuyến xung dạng Super Gauss buồng cộng hƣởng laser 3.4.1 Ảnh hƣởng chirp phi tuyến qua mơi trƣờng hấp thụ bão hịa Để thấy rõ đƣợc ảnh hƣởng chirp phi tuyến so với chirp. .. biến dạng xung qua môi trường hấp thụ bão hòa…………… 40 3.4 Ảnh hưởng chirp phi tuyến xung dạng Super Gauss buồng cộng hưởng laser? ??………………………………………………………………………….45 3.4.1 Ảnh hưởng chirp phi tuyến