xung.
Các gía trị đầu vào sử dụng tỏng mô phỏng như sau:
- Mật độ năng lượng đỉnh của xung vào: w , =1.0x10u w / m 2 , - Bán độ rộng xung vào: r = lxio_65,
- Hệ số khuếch đại Raman của sợi quang: y = 1.0xl0~13/w/ir , - Vân tốc nhóm của xung V =2x108 m / s 3 4 ,
- Độ dài sợi quang khuếch đại : Lt = V .r = 200m, - Hệ số chiết suất phi tuyến: nnl =1.0x10~umm2/w - Bước sóng >1 = 1.5ụm,
- Hệ số liên kết tuyến tính: c = 0,694/mm.
Xung đầu vào như trên hình 2.3 và xung sau khi nén như trên hình 2.4.
Thòi gian xung [s]
31
Xung đầu vào này có giá trị xung lực :
0,5x10'
mm s
2.4. Xung sau khi nén.
Như vậy, xung tín hiệu ra từ cống OP2 (xem hình 2.2) đã được khuếch đại. Xung tín hiệu trong hình 2.2 có mật độ công suất đỉnh 0,03xl012w/ mm1, nhưng mật độ công suất đỉnh của xung sau khi nén tăng lên đến 1,3X1013W/mm2. Như vậy, chỉ riêng đỉnh xung đã tăng lên đen gần 40 lần. So sánh với xung đầu vào ta
thấy rõ hơn về khả năng nén của hệ (xem hình 2.4). Két quả này hoàn toàn phù hợp với kết quả mà tác giả Hồ Quang Quý và Chu Văn Biên đã công bố [351
2.5. So sánh giữa xung nén và xung đầu vào.
Từ biéu thức (2.12) và (2.13), xung nén phụ thuộc vào hệ số khuếch đại tăng lên đến Y • Đế thấy rõ ảnh hưởng của hệ số khuếch đại Raman vào hiệu ứng nén xung, các xung với hệ số khuếch đại Raman khác nhau đã được mô phỏng và trình bày trên các hình 2.5-Ỉ-2.8.
33
Hình 2.6 Xung tự nén với hệ số khuếch đại Raman 0,5x10 u m / w .
wen,max [W/m2] 0,2xl09 3,0 xio12 4,5 xio12 5,0 xio12
lxio-7 0,5 xio-7 0,35 xio-7 0,12xl0'7
[W/m2.s] 1, OxlO15 3,0xl019 6,4xl019 2,0 xio19
n in 0,07 105 84 112
Hình 2.8. xung tự nén với hệ số khuếch đại Raman 0,3x10 n m / w .
Hình 2.9. Xung tự nén với hệ số khuếch đại 0.2xl0'137w/^
Qua các hình trên, ta thấy độ rộng xung tăng lên khi hệ số khuếch đại giảm đi. Trong bảng 2.1 chúng thấy được sự phụ thuộc của hiệu suất nén vào hệ số khuếch đại Raman.
W,„[W/m2] 2,5.1011 2,55.10n 2,6.10n 2,64.10n 2,66.10112,68.1011
Wout,amp[W/m2]9,5.109 o o 2,8.1012 1,5.1013
2T[S] 0,5.10'ố 0,35.10'6 0,25.10'60,2.10'6 0,1.10'6 F[W/m2.s] 9,5.1015 1,5.1017 1,4.1018 1,1.1019 2,5.1019 15.1020
Tl 19.10'3 22 50
Kết quả trên bảng 2.1 cho thấy, hiệu ứng nén xung có thể xẩy ra khi hệ số khuếch đại Ramman đủ lớn. Trong trường hợp hệ mà chúng ta giả thiết, hiệu ứng nén xung xẩy ra khi hệ số khuếch đại Raman lớn hơn hoặc bằng 0,3x1 o~lìm/W . Hiệu ứng nén xung sẽ tăng lên khi hệ số khuếch đại Raman tăng.
Tương tự như vậy, hiệu ứng nén xung cũng sẽ tăng lên khi cường độ xung vào tăng. Như trong hình 2.9 và bảng 2.2, ta thấy với hệ số khuếch đại cho trước 0,4x10~ u m / w , hiệu ứng nén xung tăng khi cường độ của xung vào tăng.
36
Hình 2.10 Xung được rút gọn và tăng cường độ khi thay đổi cường độ vào:
a: Iv=2,5.10nw/m2, b: Iv=2,55.10nw/m2, c: Iv=2,6.10nw/m2, d: Iv-2,64 10“w/m2, c: Iv-2,66.10uw/m2, f: ^^.lO^/ni2.
37
Fm=0,5.1018[W/mm2.s]