本論文利用克蘭克—尼科爾森差分法,求解激光場的傍軸波動(dòng)方程和基態(tài)粒子數(shù)速率方程,研究了超高斯型激光脈沖（n=1、2、5和m=1、2、5）與富勒烯碳60（C60）分子的相互作用過程,模擬了不同階次的納秒強(qiáng)場超高斯型激光脈沖在介質(zhì)中的傳播演化情況以及粒子數(shù)轉(zhuǎn)移情況。數(shù)值模擬結(jié)果顯示,當(dāng)強(qiáng)場超高斯脈沖在C60分子介質(zhì)中傳播時(shí)表現(xiàn)出了明顯的反飽和吸收光限幅行為。由于C60分子具有較強(qiáng)的反飽和吸收能力,入射的超高斯脈沖的時(shí)空包絡(luò)形狀在傳播過程中被明顯重塑,脈沖寬度減小。在傳播過程中,脈沖的前沿部分略有減弱,主要是由基態(tài)的線性吸收引起,而脈沖的主體和后沿部分明顯減弱,主要是由兩步（單重態(tài)→單重態(tài)）×（三重態(tài)→三重態(tài)）非線性序列雙光子吸收引起。入射的平頂型超高斯脈沖在C60分子介質(zhì)的出射端幾乎被整形成高斯型脈沖,同時(shí)脈沖持續(xù)時(shí)間由10ns縮短到1.0ns,降低了一個(gè)數(shù)量級(jí)。輸入的超高斯脈沖的時(shí)空階數(shù)越大,在傳播過程中脈沖被吸收的越厲害,出射脈沖的寬度越小。在一定的光強(qiáng)范圍內(nèi),入射激光脈沖的光強(qiáng)越強(qiáng),出射脈沖的強(qiáng)度越小,光限幅特性越好,同時(shí)波長為650nm的激光脈沖要比波長為532nm的同階次的超高斯... 

【文章來源】：華北電力大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．３反飽和吸收過程??

而光限幅效應(yīng)的物理機(jī)制主要包括：雙光子吸收反飽和吸收??（／？似、自散焦、自聚焦、非線性散射等。本論文研宄主要涉及由反飽和吸收??機(jī)制引起的光限幅效應(yīng)，如圖１．３。??Ｉ?Ｉ??ｍｍｍｍｍ?〒?Ｉ??ｉｉｉ１—，??ｉ?－?．?■??、?１???．．．．．．??Ｔ＼??ｉ?ｚ??ｉｗ／Ａ??Ａ．．?．．．．．?．＇．．：：??圖１．３反飽和吸收過程??在激光場作用下，介質(zhì)分子吸收光子的能量，從基態(tài)＆躍遷到了第？激發(fā)??態(tài)＆，并且以非�？斓乃俣冗t豫到最低三重態(tài)７１。處于第一激發(fā)態(tài)和最低廠重??態(tài)上的介質(zhì)分子能夠第二次獲得光子能量躍遷到＆和乃態(tài)，并迅速返回到第－??激發(fā)態(tài)和最低三重態(tài)。如果分子介質(zhì)激發(fā)態(tài)的吸收截面大丨姑態(tài)吸收截面，在脈??沖與物質(zhì)相互作用過程中將出現(xiàn)反飽和吸收現(xiàn)象。通常反飽和吸收現(xiàn)象的發(fā)生要??求分介質(zhì)具冇較寬的光場響應(yīng)波段，較快的系間跨越速率以及較大的激發(fā)態(tài)吸??收截面。??１．４．３光限幅效應(yīng)??光限幅效應(yīng)％是一種與入射光場強(qiáng)度以及材料的光場透射率有關(guān)的強(qiáng)場非??線性光學(xué)現(xiàn)象。當(dāng)入射光強(qiáng)比較小，材料具有比較高的光強(qiáng)透射率，出射光強(qiáng)會(huì)??隨著入射光強(qiáng)的增加呈線性增加

ＵＲ??２５?３０?３５?４０?４５?５０?５５?〇?５?１０??ｔ（ｎｓ）?ｌ（ｒ，Ｌ／２，ｔ）（ＭＷ／ｃｍ２）??圖４－ｌ?（ａ）入射超高斯場ｚ?＝?－０．２５ｍｍ，（ｂ）介質(zhì)末端出射場ｚ?＝?０．２５?ｍｍ，ｎ＝ｌ，??ｍ＝５，波長為?６５０ｎｍ，光強(qiáng)為／Ｑ?＝?１０１２?Ｗ／ｍ２，ｒＤ?＝丨?０?ｎｓ，ｗ〇＝ｌ?ｍｍ，介質(zhì)濃度??為Ａ丨＝１０２ｆ＞?ｉｒｆ３，介質(zhì)長度為ｚ?＝?０．５?ｍｍ。??１８??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3248940