Физика волновых процессов. Кандидов В.П - 23 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МГУ | Москва

Составители: 

Рубрика: 

§1. Бегущие волны
23
Лазер излучает на длине волны λ
0
= 0,8 мкм. Энергия импульса W = 5 мДж,
его длительность
5,0
t , измеренная по уровню 0,5 от пиковой
(максимальной) интенсивности I
0
, равна t
0,5
= 150 фс. Радиус выходного
пучка
2−
e
a , измеренный по уровню e
-2
от пиковой интенсивности,
составляет 5
2
=
−
e
a мм. Частота следования импульсов f = 10 Гц.
Изменение интенсивности в пространстве и времени ),0,,( tzyxI = на
выходе лазера близко к гауссовой зависимости:
τ
−
+
−==
2
0
2
2
0
22
0
expexp),,,(
t
a
yx
ItozyxI .
Такая модель фемтосекундного лазерного импульса обычно используется в
численном моделировании.
Определить параметры сверхсильного светового поля, формирующегося
при фокусировке импульса в вакууме. Положить, что в фокусе пучок имеет
гауссов профиль радиуса 5,2=
F
a мкм и рассчитать пиковую
интенсивность в фокусе I
F
(Вт/см
2
); максимальную амплитуду
напряженности электрического поля в фокусе E
F
(В/м); продольный Z
F
и
поперечный D
F
размеры области, в которой амплитуда светового поля
превышает внутриатомную величину
9
105⋅≈
a
E В/м.
PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com
                    §1. Бегущие волны                                                       23

                    Лазер излучает на длине волны λ0 = 0,8 мкм. Энергия импульса W = 5 мДж,
                    его длительность t 0,5 , измеренная по уровню 0,5 от пиковой
                    (максимальной) интенсивности I0, равна t0,5 = 150 фс. Радиус выходного
                    пучка ae −2 , измеренный по уровню e-2 от пиковой интенсивности,
                    составляет ae − 2 = 5 мм. Частота следования импульсов f = 10 Гц.
                    Изменение интенсивности в пространстве и времени I ( x, y, z = 0, t ) на
                    выходе лазера близко к гауссовой зависимости:
                                                                   x2 + y 2      2
                                   I ( x, y , z = o, t ) = I 0 exp −         exp − t  .
                                                                      a02       τ2 
                                                                                  0
                    Такая модель фемтосекундного лазерного импульса обычно используется в
                    численном моделировании.
                    Определить параметры сверхсильного светового поля, формирующегося
                    при фокусировке импульса в вакууме. Положить, что в фокусе пучок имеет
                    гауссов профиль радиуса                   aF = 2,5 мкм и рассчитать пиковую
                    интенсивность в фокусе IF (Вт/см2); максимальную амплитуду
                    напряженности электрического поля в фокусе EF (В/м); продольный ZF и
                    поперечный DF размеры области, в которой амплитуда светового поля
                    превышает внутриатомную величину Ea ≈ 5 ⋅ 109 В/м.




PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Страницы