Самофокусировка света: физическая картина

Слайд 2

Нелинейная оптика Лекция 12 Самофокусировка света: феноменология Запишем волновое уравнение с

Нелинейная оптика
Лекция 12

Самофокусировка света: феноменология

Запишем волновое уравнение с зависящим от напряженности

показателем преломления:

В приближении ММА в координатах и

волновое уравнение редуцируется к уравнению для амплитуды

пучок распространяется вдоль оси z
профиль пучка имеет круговую симметрию

! Уравнение трехмерно, поперечными производными пренебрегать нельзя

Слайд 3

Самофокусировка света и дифракция Записав амплитуду волны в виде , уравнение

Самофокусировка света и дифракция

Записав амплитуду волны в виде , уравнение запишется

в виде двух:

Нелинейная оптика
Лекция 12

первое уравнение описывает временную и пространственную зависимость интенсивности пучка

- влияние самофокусировки

поскольку фаза задает волновой фронт пучка, второе уравнение описывает траекторию пучка

- влияние дифракции

Слайд 4

Самофокусировка света: самоканалирование при условии баланса самофокусировки и дифракции: Нелинейная оптика

Самофокусировка света: самоканалирование

при условии баланса самофокусировки и дифракции:

Нелинейная оптика
Лекция 12

а пара

уравнений сводится к виду

волновой фронт становится плоским -

Это условие самоканалировния света

Слайд 5

Самофокусировка гауссовых пучков В параксиальном (безабберационном) приближении гауссов пучок при самофокусировке

Самофокусировка гауссовых пучков

В параксиальном (безабберационном) приближении
гауссов пучок при самофокусировке остается

гауссовым:

Нелинейная оптика
Лекция 12

- радиус пучка вначале и в точке рассмотрения

Рассмотрим добавку в показатель преломления в виде

Мощность лазерного пучка запишем в виде

Введем еще одну величину размерности мощности