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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KerrCellLightModulatorpolarizeranalyzerelectrodes二.几种常见的克尔效应1.全光束自聚焦效应 Input-beampr
2、ofileOptical kerr mediumOut-beamprofile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:Strong Kerr liquids:Weak Kerr materials:Weak Kerr materials:2.小尺寸自聚焦效应Input beamZ=0Output beamZ=24cmripplesSmall-Scale Self-Focusing EffectsSmall-Scale
3、Self-Focusing Effects(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自聚聚焦焦加加剧剧Self-Focusing EffectsSelf-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：非线性折射率：自相位调制自相位调制:频率调制频率调制: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!