Trong chương này chúng tôi đã đề xuất cấu hình và nguyên tắc hoạt động của bẫy quang học sử dụng ba cặp chùm xung laser Gauss truyền lan ngược chiều. Qua đó xây dựng biểu thức tính cường độ tổng của ba cặp chùm xung laser Gauss, đồng thời khảo sát sự phân bố cường độ tổng trong các mặt phẳng toạ độ. Từ biểu thức xác định cường độ tổng và các kết quả mô phỏng chúng ta nhận thấy phân bố cường độ tổng trong các mặt phẳng toạ độ hoàn toàn có tính chất đối xứng.
Qua các kết quả mô phỏng, chúng ta thấy rằng phân bố cường độ tổng phụ thuộc vào kích thước mặt thắt, khoảng cách giữa hai mặt thắt chùm tia và năng lượng xung bơm. Như vậy, về mặt trực quan cho thấy khi thay đổi các tham số của chùm tia thì làm xuất hiện gradient cường độ. Điều này có nghĩa là khi thay đổi các tham số của chùm tia đã làm xuất hiện quang lực tác dụng lên hạt điện môi. Tuy nhiên, với việc khảo sát sự phân bố cường độ tổng của ba cặp chùm xung laser Gauss truyền lan ngược chiều thì chúng ta chưa thấy được sự phân bố của quang lực tổng hợp, cho nên chưa đánh giá được độ ổn định của bẫy. Vì vậy, việc khảo sát sự phân bố quang lực tổng hợp của ba cặc xung Gauss truyền lan ngược chiều tác dụng lên hạt điện môi hình cầu trong chế độ Rayleigh sẽ giúp chúng ta xác định được vùng ổn định của bẫy và từ đó sẽ đánh giá được độ ổn định của bẫy. Những vấn đề này sẽ được nghiên cứu trong chương III.
Chương III
PHÂN BỐ QUANG LỰC TRONG KHÔNG GIAN CỦA BA CẶP XUNG GAUSS NGƯỢC CHIỀU
3.1. Quang lực của ba cặp xung Gauss ngược chiều tác dụng lên hạt điện môi
Như đã phân tích và trình bày ở chương I, để xây dựng biểu thức tính quang lực của ba cặp xung Gauss ngược chiều tác dụng lên hạt điện môi, chúng ta giả thiết bán kính của hạt nhỏ hơn nhiều so với bước sóng của laser (a <<λ). Trong trường hợp này, chúng ta có thể coi hạt điện môi như một lưỡng cực. Với phép gần đúng này, đối với laser CW, lực bức xạ bao gồm lực tán xạ Fscat và lực gradient Fgrad. Trong đó, lực gradient Fgrad xuất hiện do sự phân bố trường không đồng nhất. Đối với xung, lực gradient Fgrad là một thành phần của lực trọng động (ponderomotive) FP. Để xác định quang lực của ba cặp xung Gauss ngược chiều tác dụng lên hạt điện môi, trước hết chúng ta xét quang lực của từng cặp xung Gauss ngược chiều tác dụng lên hạt điện môi.
Tương tự như trong công trình nghiên cứu của Zhao [29] đối với bẫy quang học sử dụng một chùm Gauss, bằng các phép tính cụ thể chúng ta sẽ xây dựng được các biểu thức xác định quang lực của các cặp xung Gauss truyền lan theo các trục toạ độ, cũng như quang lực tổng hợp của ba cặp xung Gauss ngược chiều tác dụng lên hạt điện môi hình cầu trong chế độ Rayleigh.