ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Критическая мощность самофокусировки из "Физика мощного лазерного излучения " Таким образом, показатель преломления вещества, а значит и фазовая скорость распространения световой волны в среде, зависит от интенсивности излучения лазера. Если теперь рассмотреть ограниченный в пространстве световой пучок, имеющий некоторое распределение интенсивности в поперечном сечении, то появление наведенной полем нелинейной добавки к показателю преломления приведет к искривлению волнового фронта пучка. [c.185] например, имеется одномодовый лазерный пучок с гауссовым распределением интенсивности в поперечном направлении. Тогда на оси пучка интенсивность будет максимальной, и, значит, при П2 О приосевая часть пучка будет иметь меньшую фазовую скорость распространения по сравнению с периферийными участками пучка. Это приводит к искривлению первоначально плоского волнового фронта — он как-бы прогибается по мере распространения (рис. 3.1). Поскольку лучи перпендикулярны волновому фронту, то видд10, что пучок испытывает самофокусировку. Ясно, что при П2 О характер искривления волнового фронта будет обратным и пучок будет испытывать самодефокусировку. [c.185] Из описанной качественной картины явления самофокусировки следует, что оно наблюдается только для ограниченных световых пучков. Однако хорошо известно, что ограниченные световые пучки имеют дифракционную расходимость, причем тем большую, чем меньше радиус пучка. Следовательно, при сжатии пучка вследствие нелинейной рефракции одновременно усиливается влияние и самофокусировки (вследствие роста интенсивности), и дифракции. Баланс между этими двумя противоборствующими явлениями и определяет результирующее поведение пучка. В частном случае, когда самофокусировка в точности компенсируется дифракцией, наблюдается явление самоканалирования — распространение светового пучка в среде без изменения своего диаметра. [c.186] Определим, каковы пороговые условия для самофокусировки. Для этого обратимся прежде всего к формулам, описывающим линейную дифракцию одномодового гауссова пучка. [c.186] Величина носит название критической мощности самофокусировки. При 3 = Ркр реализуется случай самоканалирования лазерного пучка. Однако такой режим распространения является неустойчивым, и любые потери вследствие поглощения или рассеяния могут нарушить равновесие между самофокусировкой и дифракцией в пользу последней. [c.188] Более подробный и строгий теоретический анализ явления самофокусировки можно найти в литературе [4, 9]. [c.189] Вернуться к основной статье