Tính toán và nhận xét:
2.6.2 Sự thay đổi mặt thắt và góc phân kỳ trong sợi quang chiết suất
dạng bậc
Mặt thắt chùm tia và góc phân kỳ thay đổi theo chu kỳ.
Có sự bù trừ giữa hai quá trình hội tụ và phân kỳ thể hiện ở sự đổi dấu của góc phân kỳ.
Trong khi đó xu hướng làm cho mặt sóng trở nên phẳng hơn, thể hiện ở sự tăng của mặt thắt chùm tia. Như thảo luận ở trên thì chùm tia Gauss sẽ trở thành sóng phẳng tại một khoảng cách nào đó của sợi quang, tại đó góc phân kỳ sẽ bằng không và mặt thắt của chùm tia cực đại, khi đó chùm tia Gauss có mặt sóng cầu ban đầu lúc này trở thành chùm tia có mặt sóng phẳng. Cường độ của chùm tia này sẽ không thay đổi theo tọa độ z, nếu đi ra khỏi sợi quang. Hay nói cách khác ta đã nhận được soliton không gian. Thay các giá trị của mặt thắt và góc phân kỳ vào biểu thức (2.4) ta sẽ có được quá trình hình thành soliton trong sợi quang (xem hình 2.7). Xung Gauss tại đầu vào của sợi quang sẽ bị tái phân bố
cho đến khi trở thành soliton. Quá trình này sẽ lặp lại theo chu kỳ trong toàn bộ sợi quang.
Hình 2.7 Quá trình hình thành soliton trong sợi quang chiết suất dạng bậc
2.6.3.
Sợi quang chiết suất liên tục:
Giả thiết sợi quang có chiết suất liên tục với các tham số như sợi quang chiết suất bậc, riêng n
0
= 1.447 là chiết suất tại tâm lõi. Trong sợi quang này cũng lan truyền một chùm tia laser có tham số như đã giả thiết ở trên. Sử dụng biểu thức (2.15) ta tính được N
0
= 1.547, N
2
= 3.757 và sử dụng (2.19) theo đó sự thay đổi của mặt thắt và góc phân kỳ được trình bày trên hình 2.8 và hình 2.9 tương ứng.
Hình 2.8 Thay đổi mặt thắt chùm tia trong sợi quang chiết suất dạng liên tục
Hình 2.9 Thay đổi góc phân kỳ trong sợi quang chiết suất dạng liên tục