C. LASER MÀU
2.2.1. Động học phổ trong phát xạ laser phân tử màu rắn băng rộng
Để nghiên cứu quá trình cường độ phổ - thời gian xảy ra trong quá trình phát xạ laser màu rắn xung băng rộng, chúng tôi sử dụng hệ phương trình tốc độ (2.14), (2.15), (2.16) được mở rộng cho n bước sóng laser.
Môi trường laser có các thông số sau: Nồng độ PM 567 là10-4M/l, chiết suất của nền rắn polyme P((MMA:TEGDA) 90:10) là 1.491, chiều dài môi trường hoạt tính l1cm, tiết diện hấp thụ ai, tiết diện phát xạ ei tại bước sóng i của môi trường hoạt tính. BCH có chiều dài L =10 cm, hệ số phản xạ của các gương phẳng R1=1, R2= 0.1, nồng độ phân tử màu N 5.1017cm3. Xung bơm có dạng Gauss, độ dài xung 6 ns. Miền phổ được khảo sát là miền hoạt động laser từ bước sóng
550 - 585nm của môi trường hoạt tính, với bước lấy phổ là 0.5 nm.
Trên các hình 2.2, 2.3, 2.4, 2.5 là các kết quả tính toán tiến trình phổ của phát xạ laser phân tử màu trong nền rắn ở các mức bơm khác nhau: 5, 20, 45, 60 lần trên ngưỡng.
Từ kết quả thu được ta thấy tiến trình phổ - thời gian trong bức xạ laser phân tử màu rắn có những đặc điểm chung như sau:
39
Hình 2. 2. Tiến trình phổ trong phát xạ laser màu của PM 567/polymer BCH L=10cm,l =
1cm, R1=1, R2=0.1, N = 6 x1017cm-3, r =5
- Ở mức bơm cao trên ngưỡng, phát xạ laser là một băng rộng và thể hiện rõ một sự quét phổ khá rõ. Cường độ laser màu là một hàm của thời gian và bước sóng ( hình 2.4 – 2.5).
- Ban đầu phổ laser là một băng rộng, sau đó hẹp lại khá nhanh và cực đại của phổ dịch về phía sóng dài. Dao động hồi phục của laser phụ thuộc mạnh vào bước sóng. Ở phía sóng ngắn, sự dập tắt dao động diễn ra nhanh hơn (từ hình 2.2 đến hình2.5).
40
Hình 2. 3. Tiến trình phổ trong phát xạ laser màu của PM 567/polymer BCH L=10cm,l = 1cm, R1=1, R2=0.1, N = 6 x1017cm-3, r =20
Hình 2. 4. Tiến trình phổ trong phát xạ laser màu của PM 567/polymer BCH L=10cm,l = 1cm, R1=1, R2=0.1, N = 6 x1017cm-3, r =30
41
Hình 2. 5. Tiến trình phổ trong phát xạ laser màu của PM 567/polymer BCH L=10cm,l = 1cm, R1=1, R2=0.1, N = 6 x1017cm-3, r =45
Trên hình 2.6 đến 2.9 là kết quả tính toán tiến trình phổ từ phát xạ laser phân tử màu Rh6G/polymer trong cùng một BCH.
Hình 2. 6. Tiến trình phổ trong phát xạ laser màu của Rhodamine 6G/polymer BCH L=10cm,l = 1cm, R1=1, R2=0.1, N = 6 x1017cm-3, r = 6
42
Các kết quả tương tự về đặc điểm động học phổ cũng đã thu được khi chúng tôi nghiên cứu với các phân tử màu khác như (Rh6G/polymer, Pyrromethene 597/polymer...) trong cùng các điều kiện của BCH laser.
Hình 2. 7.Tiến trình phổ trong phát xạ laser màu của Rhodamine 6G /polymer BCH L=10cm,l = 1cm, R1=1, R2=0.1, N = 6 x1017cm-3, r =15
Hình 2. 8. Tiến trình phổ trong phát xạ laser màu của Rhodamine 6G /polymer BCH L=10cm,l = 1cm, R1=1, R2=0.1, N = 6 x1017cm-3, r =30
43
Hình 2. 9. Tiến trình phổ trong phát xạ laser màu của Rhodamine 6G /polymer BCH L=10cm,l = 1cm, R1=1, R2=0.1, N = 6 x1017cm-3, r =60
BCH laser được sử dụng trong nghiên cứu ở đây là một BCH dài (10 cm), có độ phẩm chất cao (hệ số phản xạ của gương cao R1=1). Tuy nhiên như chúng ta đã biết có nhiều tác nhân vật lý khác nhau (thông số phân tử màu, độ phẩm chất và các thông số củaBCH cũng như các thông số bơm) có thể làm tăng cường các dao động hồi phục trong hoạt động của laser màu. Do vậy, để thấy được ảnh hưởng của các tác nhân vật lý trên đến động học phổ laser phân tử màu và cũng để nghiên cứu động học phổ trong trường hợp xuất hiện các dao động hồi phục, chúng ta sẽ nghiên cứu động học phổ laser phân tử màu hữu cơ trong nền rắn trong các BCH laser