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1、非线性折射率系数,2004.5.31,主要内容,一. 非线性折射率系数及克尔效应. 二.几种常见的克尔效应 1 自聚焦效应. 2 自相位调制. 3 脉冲的畸变.,一.非线性折射率系数及克尔效应,极化强度,将三阶项计入极化强度,介质的电位移可写为下式,非线性折射率,介电常数,非线性折射率,时,当,光克尔系数,直流场;,非直流场.,外加电场:,单光束自诱导折射率的改变,介质中的折射率为,各向同性介质中(立方晶体中振动方向 沿立方轴)的线偏振光,相位的改变量,影响 的物理机制,响应时间,Kerr Cell Light Modulator,polarizer,analyzer,electrodes,二
2、.几种常见的克尔效应,1.全光束自聚焦效应,Input-beam profile,Optical kerr medium,Out-beam profile,自聚焦衍射展宽,Smooth transverse profile,自聚焦持续,临界功率,光束(具有光强分布截面)的功率超过临界功率 时(与光束的直径无关):,自聚焦衍射展宽,自聚焦持续下去,Strong Kerr liquids:,Weak Kerr materials:,2.小尺寸自聚焦效应,Input beam Z=0,Output beam Z=24cm,ripples,Small-Scale Self-Focusing Effec
3、ts,(光强横向空间的变化),折射率横向变化(折射率光栅),光束能量的小角散射,源光束,源光束强度的起伏增大,光束横向光强分布小幅度起伏,干涉,自聚焦加剧,Self-Focusing Effects,自聚焦持续增强,光束分裂成细丝状或自聚焦焦斑,(光束横向面严重畸变),横向光强分布不均,光学损伤,光学击穿,非线性效应,3自相位调制,非线性折射率：,自相位调制:,频率调制 :,群速度色散,色散介质中的群速度对频率的变化率,负群速度色散,正群速度色散,引起脉冲压缩或展宽,压缩过程,对脉冲的影响,群速度色散,自相位调制,脉冲形状的改变,脉冲畸变和消退,孤波的形成和传播,脉冲的展宽和压缩,频率啁啾增强,功率频谱图随自相位调制的变化,脉冲光所感应的自相位调制的理论功率频谱随自相位调制而变化的情况,谢谢!,
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