Нестационарная самофокусировка

Рис. 2. Картина нестационарной самофокусировки светового импульса а — форма импульса б — форма пучка.

Нестационарная самофокусировка. При длительностях импульсов То, сравнимых с т д, для анализа самофокусировки нужно исходить из уравнений (1) и (2.2.9). Здесь самовоздействия фронта и хвоста импульса существенно различаются. На временах < т л нелинейный отклик [c.88]

Решение (17) определяет временную и пространственную эволюцию радиуса пучка. Качественно картина нестационарной самофокусировки изображена на рис. 2.10, где показано как распространяются различные части импульса. Части а и б дифрагируют в линейной среде [c.89]

Рис. 2.10. Картина нестационарной самофокусировки короткого светового импульса [33]. На переднем фронте нелинейный отклик еще не установился и происходит линейное распространение импульса, задняя часть импульса сжимается за счет нелинейной рефракции а — временной ход мощности импульса б — форма пучка

Рис. 2.11. Нормированные формы импульса (а) и спектра (б) на оси пучка при нестационарной самофокусировке на различных расстояниях г [37]. Кривые рассчитаны для Sa при максимальной интенсивности 280 МВт/см , радиусе пучка 125 мкм и длительности импульса 3,8 пс, время установления нелинейности — 2 ПС

Эффект самофокусировки излучения СОг-лазера в условиях нестационарного кинетического охлаждения [c.58]

При распространении в атмосфере излучения СОг-лазера возможен нестационарный эффект кратковременного (до 10 с) охлаждения среды за счет особенностей процессов резонансного взаимодействия излучения с молекулами углекислого газа. Указанный эффект представляет интерес с точки зрения создания условий для самофокусировки светового пучка. [c.58]

Наше простое описание охватывает лишь в грубых чертах многогранные и сложные явления, возникающие при самофокусировке отчасти эти явления и их причины до сих пор еще не получили удовлетворительного объяснения. Так, хотя наше представление позволило объяснить самофокусировку светового пучка и оценить пороговую мощность и фокусирующую длину, мы не могли сделать более точные предсказания о протекании процесса после начала самофокусировки. Для этого необходимо учесть нестационарности и высшие нелинейные порядки (см., например 15]). Наблюдалось, что при после сужения пучка примерно до Ю мкм происходит его распад на отдельные области фокусировки с диаметром порядка нескольких микронов. [c.200]

В случае нестационарной самофокусировки сверхкоротких световых импульсов (рис. 2, а) на переднем фронте импульса нелинейный отклик среды ещё не успевает установиться, поэтому эта часть импульса распространяется как в линейной среде, испытывая лишь дифракцию (лучи а и б рис. 2, б). При возникновении значит, добавки 6п на центр, и задней частях импульса световой пучок самофокусируется (лучи в, г и т. д. рис. 2, б). В результате световой пучок сверхкороткой длительности принимает форму рупора, как показано на рис. 2 (б). Для нелинейности, возникающей под действием элект-рич. поля, подобная картина самофокусировки наблю- [c.338]

Рно. 3. Картина нестационарной самофокусировки короткого светового импульса. На переднем фронте нелинейный отклик ещв не установился и происходит линейное распространение ии-пульса, аадкнн часть импульса сжимается за счёт нелннейвой рефракции. [c.416]

Рассмотренная выше качественная картина нестационарной самофокусировки подтверждается результатами численного анализа [36— 38]. Исследовались изменения во времени радиуса пучка [37, 38], формы импульса и спектра [36—38]. Установлено, что по мере распространения в нелинейной среде первоначально симметричный импульс становится асимметричным с более крутым хвостом, и на отно- [c.90]

Экспериментальные исследования по нестационарной самофокусировке выполнены в работах [39, 40]. Опыты проводились с импульсами длительностью 10 не излучения рубинового лазера. В качестве нелинейной среды использовались жидкие кристаллы МВВА [391 и ЕВВА [40], что позволило авторам [40] с помощью изменения температуры кристалла менять время т л в широком диапазоне отношение То/т л изменялось от 0,21 до 11,3. Режим самофокусировки таким образом варьировался от нестационарного до квазистатического. Полученные результаты эксперимента согласуются с изложенными теоретическими представлениями. [c.91]

Рис. 3.4. Нестационарная самофокусировка пикосекундного импульса в керровской жидкости [4]

Рассмотрим качественно картину нестационарной самофокусировки коротких лазерных импульсов [4]. На рис. 3.4 показано, как будут распространяться в среде различные части импульса. На передней части фронта импульса (обозначенной на рисунке буквой а) нелинейная добавка к показателю преломления мала и свет дифрагирует здесь по мере распространения, как в линейном случае. Часть Ь импульса встречает на своем пути уже несколько большее индуцированное изменение показателя преломления, однако недостаточное для возникновения самофокусировки, поэтому эта часть импульса тоже дифрагирует, хотя и в меньшей степени. Части с —f импульса встречают изменение показателя преломления наведенное предшествующими частями импульса, достаточное для самофокусировки. Однако на больших расстояниях из-за дифракции передней части импульса эта наведенная нелинейная добавка к п будет меньше, и в конце концов весь пучок будет дифрагировать. Минимальный диаметр пучка в фокусе обыч1ю ограничивается каким-либо другим нелинейным процессом. [c.190]

Процессы самосжатия и саморасширения импульсов во многом аналогичны процессам самофокусировки и самодефокусировки световых пучков в стационарном случае. Последние наблюдают, если время отклика нелинейности меньше длительности импульса. При нестационарном самовоздействии световых импульсов нелинейная добавка 0и к показателю преломления (нелинейный отклик) среды определяется соотношением [c.338]

Самофокусировка лазерных импульсов имеет ряд особенностей. Прежде всего, поскольку интенсивность излучения зависит от времени, меняется во времени и положение фокуса. При этом, если отклик среды на внешнее поле характеризуется временем, много меньпшм длительности светового импульса, остается справедливым стационарное описание самофокусировки. Этот случай носит название квазистационарного режима самофокусировки. Если же длительность лазерного импульса оказывается сравнимой или меньшей характерного времени установления нелинейной добавки к показателю преломления, то режим самофокусировки становится нестационарным. В последнем случае передняя часть импульса меняет условия распространения в среде хвоста импульса. [c.189]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...