III.2.3. Phân bố không gian và sự phân cực
a) Phân bố không gian
Phân bố không gian của laser phụ thuộc vào dạng hình học của buồng cộng hưởng và hình dạng phổ của môi trường hoạt chất.
Trong lý thuyết về laser từ trước tới giờ ta bỏ qua ảnh hưởng của không gian theo chiều ngang vì giả thiết buồng cộng hưởng đơn giản gồm 2 gương phẳng, ở giữa là môi trường hoạt chất. Do đó laser là một sóng phẳng
truyền dọc theo trục buồng cộng hưởng.
Tuy nhiên buồng cộng hưởng với 2 gương phẳng rất dễ bị sai lệch. => Buồng cộng hưởng thường dùng 2 gương cầu.
27/09/2011 63
III.2.3. Phân bố không gian và sự phân cực
Mỗi mode riêng được kí hiệu là TEMmnq (Transverse Electric and Magnetic), q là chỉ số mode dọc; n, m là các chỉ số mode ngang. Mỗi mode ngang được đặc trưng bởi một phân bố cường độ ở trên mặt phẳng vuông góc với quang trục buồng cộng hưởng và đặc biệt trên bề mặt của gương.
q xác định số mode dọc là những mode có phân bố không gian giống nhau nhưng khác nhau về tần số và cách nhau 1 khoảng νF = c/2d (m = n = 0).
m tương ứng với số lần đổi dấu của cường độ theo hướng dao động của điện trường
Mỗi mode ngang có n, m khác nhau, và cho ta phân bố không gian khác nhau
n tương ứng với số lần đổi dấu của cường độ theo hướng dao động của từ
trường
III.2.3. Phân bố không gian và sự phân cựcx x y TEM00 TEM10 TEM
27/09/2011 65
III.2.3. Phân bố không gian và sự phân cực
x y
TEM20
TEM02
III.2.3. Phân bố không gian và sự phân cực
Trong môi trường mở rộng đồng nhất , mode mạnh nhất sẽ lấn át các mode bên, tuy nhiên hiện tượng hole-burning sẽ gây ra một số mode dọc. Phân bố
không gian của các mode này không trùng nhau dẫn đến hiện tượng so sánh mode.
Các laser thường được thiết kế để chỉ bức xạ 1 mode ngang, chủ yếu dạng
Gauss để đảm bảo chùm tia có phân bố không gian nhỏ nhất, và các bậc cao hơn mục đích công suất bức xạ lớn. 0,5 1,0 21.7° po w er / no rm . 0,5 1,0 11° po w er / n orm . 100 200 300 400 lat.FF re l
27/09/2011 67
III.2.3. Phân bố không gian và sự phân cực
b) Sự phân cực
• Sự phân cực của sóng được quy ước là phụ thuộc vào vector điện trường E
• Sự phân cực của sóng đóng vai trò quan trọng trong tương tác của ánh sáng với vật chất:
- độ lớn ánh sáng phản xạ tại mặt phân cách giữa 2 môi trường phụ thuộc vào tính chất phân cực của ánh sáng tới. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- độ lớn ánh sáng bị hấp thụ tại một môi truờng phụ thuộc vào tính chất phân cực của ánh sáng truyền qua.
- độ lớn ánh sáng bị tán xạ tại một môi truờng nói chung phụ thuộc vào tính chất phân cực của ánh sáng truyền qua.
- chiết suất của một môi trường không đẳng hướng phụ thuộc vào tính chất phân cực.
III.2.3. Phân bố không gian và sự phân cựcXét 1 sóng đơn sắc: