GVHD TS PHAN BCH THNG Hc vin L

GVHD : TS PHAN BÁCH THẮNG Học viên : Lê Thị Lụa : Trần Thị Mỹ Hạnh

Lưu lại thông tin cần thiết: Địa chỉ bạn đã tải: http: //mientayvn. com/Cao%20 hoc%20 quang%20 dien%20 tu/Semina%20 tren%20 lop/semin Nơi bạn có thể thảo luận: http: //myyagy. com/mientay/ Dịch tài liệu trực tuyến miễn phí: http: //mientayvn. com/dich_tieng_anh_chuyen_nghanh. html Dự án dịch học liệu mở: http: //mientayvn. com/OCW/MIT/Co. html Liên hệ với người quản lí trang web: Yahoo: thanhlam 1910_2006@yahoo. com Gmail: frbwrthes@gmail. com

A. Mode trong hệ cộng hưởng. 1. Sự hình thành mode trong hệ cộng hưởng. 2. Điều kiện để mode tồn tại trong buồng cộng hưởng. 3. Sự chọn lọc mode. B. Tiêu chuẩn ổn định của mode dao động 1. Tiêu chuẩn ổn định của mode 2. Ví dụ

MODE LÀ GÌ ? • Mode (dạng dao động) là sự phân bố trường được tái tạo theo pha trong không gian của sóng lan truyền trong hệ sau một số lần phản xạ. • Mode có thể coi là giao thoa của sóng phẳng lan truyền theo hai hướng ngược chiều nhau giữa hai gương phản xạ.

Ký hiệu : TEMnmq( Transverse Electromagnetic) Dùng để chỉ sóng điện từ ngang là sóng mà và nằm trong mặt phẳng vuông góc phương truyền sóng Thời gian sống : Do mất mát mà mode có một thời gian sống hữu hạn, thời gian sống của mode được xác định bằng thời gian để biên độ sóng giảm xuống e lần so với đại lượng ban đầu.

PH N LOẠI Mode dọc là số nút dọc theo trục của hệ cộng hưởng giữa hai gương.

MODE DỌC

MODE NGANG Là số nút trên mặt phẳng vuông góc với trục laser

MODE NGANG

ĐIỀU KIỆN TỒN TẠI CỦA MODE TRONG BCH • Sóng tới hợp với phương trục 0 z góc L : chiều dài của buồng cộng hưởng : bước sóng ánh sáng tới q : số nguyên • Sóng tới truyền theo phương 0 z : • Nghĩa là các tần số của sóng tới buồng cộng hưởng có bước sóng thỏa điều kiện trên thì dao động cực đại và tạo thành mode trong hệ cộng hưởng.

SỰ CHỌN LỌC MODE Tại sao phải chọn lọc ? Chất lượng laser phát đơn mode N phải lớn giảm mất mát phát đơn mode (TEMoo ) chọn lọc a 1 , a 2 lớn và L nhỏ chọn lọc

Để sử dụng được Laser phải: nén được (triệt tiêu được) những dao động không cần thiết; tập trung năng lượng bức xạ vào một vài mode, tốt nhất tạo điều kiện cho Laser hoạt động đơn mode. Quá trình này gọi là chọn lọc mode. • Có nhiều phương pháp: – Phương pháp chủ động: dùng tín hiệu bên ngoài biến điệu ánh sáng trong BCH – Phương pháp thụ động: đặt một yếu tố trong BCH để gây hiện tượng tự biến điệu ánh sáng.

Sự chọn lọc mode ngang - Việc nén các dao động không cần thiết được thực hiện bằng cách đưa vào BCH một màn chắn đặc biệt. - Theo phân bố trường mode TEM 00 có trường tập trung gần trục, các mode bậc cao TEM 11, TEM 20. . . trường được phân bố xa trục, bậc dao động càng lớn trường phân bố càng xa.

Chọn lọc mode ngang Multi-longitudinal Multi-transverse&long. Single mode

Chọn lọc mode dọc Dùng các phương pháp: – Thay đổi chiều dài của BCH. – Đưa vào BCH mẫu chuẩn Fabry-Perot hoặc tấm phẳng song. – Dùng gương phản xạ có hệ số truyền qua thay đổi. – Dùng phản xạ Bragg tạo hồi tiếp chọn lọc tần số.

Thay đổi chiều dài L • Nếu rút ngắn chiều dài của BCH có thể giảm dần số mode dọc, cách này không được sử dụng vì làm giảm chiều dài của hoạt chất và giảm công suất của laser. • Phương pháp chọn lọc thông dụng: dùng BCH kép.

Buồng cộng hưởng kép • Gồm 3 gương phẳng G 1, G 2, G 3. • Khoảng cách giữa G 1 và G 2 là L 1, trong phần này hình thành các mode dọc với hiệu tần số: G 1 L 1 G 2 • Tương tự, giữa gương G 2 và G 3 xuất hiện những dao động dọc với hiệu tần số: L 2 G 3

Nguyên tắc • Nếu chọn L 1 và L 2 khác nhau thì hiệu tần số giữa hai mode cạnh nhau ở hai phần khác nhau. • Những mode dọc có tần số riêng trong cả hai phần trùng nhau mới là mode chung của BCH phổ dao động của BCH kép thưa đi rất nhiều so với phổ dao động của BCH thường (không có G 2). • Hiệu suất của phương pháp tăng khi tăng số gương phản xạ.

Tiêu chuẩn ổn định của mode dao động Mode dao động ổn định Hệ cộng hưởng có mất mát thấp. Điều kiện: Tia sáng lan truyền trong hệ không bị phân kỳ

Tiêu chuẩn ổn định của mode dao động

Hệ thấu kính tuần hoàn Ma trận truyền sáng trong không gian tự do : Ma trận truyền sáng qua thấu kính mỏng : Thấu kính hội tụ f>0; thấu kính phân kỳ f<0