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非线性折射率系数,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,KerrCellLightModulator,polarizer,analyzer,electrodes,二.几种常见的克尔效应,1.全光束自聚焦效应,Input-beamprofile,Opticalkerrmedium,Out-beamprofile,自聚焦衍射展宽,Smoothtransverseprofile,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,StrongKerrliquids:,WeakKerrmaterials:,2.小尺寸自聚焦效应,InputbeamZ=0,OutputbeamZ=24cm,ripples,Small-ScaleSelf-FocusingEffects,(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-FocusingEffects,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
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