Самофокусировка Показатель преломления Пучок Гаусса

Самофокусировка

Показатель преломления

Пучок Гаусса

Принцип самофокусировки

Многофокусная структура самофокусировки

Самодефокусировка При увеличении интенсивности, показатель преломления падает.

Дифракционная расходимость

Критическая мощность

Эксперимент дает хорошие прямые линии. Определение критической мощности самофокусировки (точки пересечения с осью ординат)

Самофокусировка коротких импульсов • Сначала образуется квазиволноводное распространение импульса. Затем импульс отрывается от передней границы нелинейной среды. При этом его головная часть бежит фактически в линейной среде и испытывает, поэтому, дифракционное расплывание, которое постепенно захватывает весь импульс. Таким образом, волновод в нелинейной среде имеет конечное время жизни.

Применение В настоящее время эффект самофокусировки используется как механизм создания самосинхронизации мод в фемтосекундном лазере. Этот метод носит название «самосинхронизации посредством керровской линзы» (modelocking Kerr-lens) и он практически вытеснил прежний способ, основанный на механизме насыщения поглощения (нелинейного просветления). Идея метода состоит в том, что благодаря нелинейной линзе (в качестве которой служит сама активная среда, например, кристалл титан-сапфира) сужается ширина пучка на внутрирезонаторной диафрагме, что приводит к уменьшению дифракционных потерь резонатора и, следовательно, к росту интенсивности лазерного поля. Поскольку оптическая сила нелинейной линзы зависит от интенсивности поля, наиболее эффективно снижаются потери для сильных полей, т. е. возникает дискриминация усиливающих свойств резонатора по интенсивности полей. После многих проходов вместо хаотичного набора множества импульсов разной силы (которым является многомодовая генерация) образуется один узкий сильный импульс(выросший из наиболее сильного импульса прежнего набора), обладающий широким эквидистантным спектром частот.