ẢNH HƯỞNG CỦA KÍCH THƯỚC HẠT ĐIỆN MÔI LÊN ĐỘ ỔN ĐỊNH CỦA BẪY QUANG HỌC
3.1. Khảo sát phân bố cường độ tổng của bẫy hai xung Gauss ngược chiều
Giả sử một bẫy quang học được cấu tạo từ hai chùm xung laser bước sóng
m
µ
λ=1.064 , phát ra từ buồng cộng hưởng cầu, có dạng Gauss với mặt thắt chùm tia là w0 =1µm, độ rộng bán xung là τ=1ps, và năng lượng đỉnh xung U=1µJ. Thay các biểu thức (1.37) và (1.38) vào công thức (1.39), chúng ta thu được cường độ tổng của hai chùm xung ngược chiều. Bằng phương pháp mô phỏng, phân bố cường độ tổng của hai chùm xung trên mặt phẳng pha (z, ρ) với các giá trị khác nhau của khoảng cách giữa hai mặt thắt d sẽ được trình bày như sau.
3.1.1 Ảnh hưởng của khoảng d đến cường độ tổng
Sử dụng các giá trị tham số ở trên, phân bố của cường độ tổng trong mặt phẳng pha(ρ = −2w0 ÷2 ,w z0 = − ÷20 20µm)tại thời điểm t =1ps (t =τ ), với một vài giá trị khác nhau của d được tính toán và mô phỏng ở hình 3.1.
Hình 3.1. Phân bố cường độ, với d=15 (a), d=10 (b), d=5 (c) và d=0 (d).
Từ hình 3.1 chúng tôi thấy, với các giá trị d=15µm và d=10µm hai đỉnh của cường độ tổng xuất hiện gần với gốc tọa độ (z=0). Hầu hết cường độ tập trung vào trong một thể tích quang học nằm giữa hai mặt phẳng đỉnh. Nếu khoảng cách giữa hai mặt thắt giảm như hình 3.1c và hình 3.1d (d=5µm và d= 0µm) thì phân bố cường độ tổng càng gần với hàm Gauss và giá trị của nó tăng rất nhanh. Từ đó ta thấy để có vùng không gian cường độ đủ nhỏ tạo như một giếng thế, ta nên
chọn d=10µm. Bây giờ thay đổi giá trị của w0, giữ nguyên các thông số còn lại và với d=10µm, chúng ta khảo sát ảnh hưởng của w0 đến cường độ tổng.
3.1.2. Ảnh hưởng của mặt thắt w đến cường độ tổng0
Trên hình 3.2 trình bày sự phân bố cường độ tổng trên mặt phẳng pha
)) ) 20 20 ( , 2 2
(ρ =− w0 ÷ w0 z = − ÷ µm với một vài giá trị của mặt thắt wo. Hình 3.2 có thể cho thấy các đỉnh của cường độ tổng rất nhanh chóng tiến tới gốc tọa độ(z=0) và phân bố Gauss phá vỡ khi mặt thắt tăng và lớn hơn 1.5µm. Hầu hết cường độ của hai chùm tập trung trên một vùng gần với gốc tọa độ.
Hình 3.2. Phân bố cường độ tổng với w0=1 (a), w0 =1.25 (b), w0=1.5 (c) và w0=2 (d).
Qua sự thảo luận ở phần trên, chúng ta thấy, sự phân bố của cường độ tổng không những phụ thuộc vào độ lớn mặt thắt chùm tia mà còn phụ thuộc vào khoảng cách giữa hai mặt thắt. Từ đó có thể khẳng định, độ lớn vùng ổn định của bẫy sẽ phụ thuộc vào khoảng cách d và độ lớn mặt thắt w0 . Để thấy rõ nhận định này, chúng ta sẽ khảo sát phân bố quang lực của hai xung Gauss ngược chiều ở mục sau với lựa chọn d=10µm và w0 =1µm.