Bài thuyết trình Chương 3: Khuếch đại và dao động thông số quang học

Bài thuyết trình Chương 3: Khuếch đại và dao động thông số quang học dưới đây bao gồm những nội dung về khuếch đại thông số, dao động thông số. Mời các bạn tham khảo bài thuyết trình để nắm bắt nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài thuyết trình Chương 3: Khuếch đại và dao động thông số quang học GVHD: TS LÊ THỊ QUỲNH ANHNhóm thuyết trình: PHẠM THỤY BÍCH TUYỀN 0413160 HOÀNG LƯƠNG CƯỜNG 0413028 BÙI THỊ XUÂN THỚM 0413059 CHƯƠNG 3 : KHUẾCH ĐẠI VÀ DAO ĐỘNG THÔNG SỐ QUANG HỌCĐể có một sóng phi tuyến có tần số 3 phát rathì hai điều kiện hợp tẩn số và hợp pha phảiđồng thời thỏa mãn. Các sóng còn lại bị dập tắtvì không thỏa mãn điều kiện Khi sóng 3 được phát ra trong môi trường,nó tương tác trở lại 2 cho ra 1 .Điều kiện hợppha cũa tương tác này cũng được thõa mãn,tương tự 3 --> 12 Như vậy hai sóng liên kết với nhau(qua môi trường) sẽ cho ra sóng thứ ba. Quá trình đó được gọi là quá trình trộn ba sóngSự trộn ba sóng có nhiều dạng :tùy thuộc vào sóngđi vào môi trường và sóng được lấy ra Dạng 1: quá trình biến đồi tần số Sự phát tần số tổng Sự phát tẩn số hiệu Dạng 2: sự khuếch đại thông số Dạng 3 :dao động thông số I/.Khuếch đại thông số : Hiện tượng phát sóng hài bậc 2, bậc 3…chỉ là trường hợp riêng của hiện tượng tổng quát hơn: hiện tượng phát thông số 3 3 2 1 1 2 Khảo sát hệ thức Manley_Rowe đối với sự phát sóng của ánh sáng với tần số 3-1=21 d   1 ( Z ) 2  1 d   2 ( Z ) 2  1 d   3 (Z ) 2  E   E   E 1 dZ   0 1   dZ   0 2   dZ  0 3   2   3  Trong quá trình này sóng bơm với tần số 3và sóng tín hiệu với tần số 1 trộn lẫn nhauvà sinh ra sóng có tẩn số 2 .Sự khuếchđại ánh sáng với tần số 1 và 2 bằng cáchtiêu hao năng lượng của ánh sáng với tẩnsố 3 như thế gọi là khuếch đại thông số.Sự khuếch đại thông số được biểu diễnbằng : dE1 ( Z ) 0 * ikZ  i1 d E2 ( Z ) E3 ( Z )e dZ 1 dE2 ( Z ) 0 *  i 2 d E1 ( Z ) E3 ( Z )eikZ dZ 2 Giả thiết : 3 = const  E3(Z) = E3(0) và có sựhợp pha ∆k=0dE1 ( Z ) 0 * 1  i 1 d E3 (0) E2 ( Z )  i b1 E2* ( Z ) (1.a) dZ 1 2dE2* ( Z ) 0 2 *  i 2 d E3 (0) E1 ( Z )  i b2 E1 ( Z ) (1.b) dZ 2 1 1    0  2 bi  12   d E3 (0) i=1,2 (2)    1  Vi phân (1.a) và dùng hệ thức (1.b) ta có :d 2 E1 (Z ) 1 dE2* (Z ) 1  2 *  2 (3.a) 2 i b1 i b1  i  b2 E1 (Z )   K E1 (Z ) dZ 2 dZ 2  1  1  12  0 2 Ở đó : K    n n   d E3 (0) (3.b)  1 2 0  d 2 E2 ( Z ) 2 (4) 2  K E2 ( Z ) dZ Tại mặt Z=0 : E (Z)  E (0) coshKZi 1 * 1 1 E2 (0)sinhKZ (5.a) 2 2 * E 2 ( Z )  E 2 ( 0) cosh KZ  i E1 ( 0) sinh KZ (5.b) 1Giả sử E2(0) =0. Trong trường hợp này lời giăi (5) trở thành : 2 2 2 (6.a) E1 ( Z )  E1 (0) cosh KZ 2 2 E2 ( Z )  E1 (0) sinh 2 KZ (6.b) Hoặc : 1 E1 ( Z )  E1 (0) cosh KZ (7.a) 2 * E2 ( Z )  i E1 (0) sinh KZ (7.b) 1Trường hợp KZGiả sử ∆k 0 và b1=b2 phương trình (1) sẽ như sau : dE1 (Z ) 1 * i KE2 ( Z )e ikZ (9.a) dZ 2 dE2* (Z ) 2 i KE1 ( Z )eikZ dZ 1 (9.b) Tích phân 2 vế của phương trình trên : 1 Z * E1 ( Z )  E1 (0)  i K  E2 ( Z )e ikZ  dZ  (10.a) 2  2 Z (10.b) * E ( Z )  i 2 K  E1 ( Z )e ikZ  dZ  1  Giả ...