بخشی از مقاله
چکیده – شبیه سازي عددي از انتشار تپ لیزري قوي فمتوثانیه اي در آرگون مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج محاسبات نشان دهنده کوتاه شدگی طول عمر تپ به مقدار تقریبا 3 برابر همراه با افزایش شدت بیشتر از یک مرتبه بزرگی و تقویت شکل اولیه تپ می باشد یک مکانیسم فیزیکی براي کوتاه شدگی تپ و بهره شدت پیشنهاد می شود.
-1 مقدمه
انتشار تپ هاي پر شدت فمتوثانیه اي در یک محیط غیر خطی یک پدیده پیچیده 1+3 بعدي می باشد که منجر به باز آرایی فضا و زمانی قابل توجهی می شود. این مسئله باعث انجام گرفتن شبیه سازي هاي عددي زیادي شده است2]و.[1 فشردگی تپ هاي پر شدت فمتوثانیه اي در محیطGVD مثبت در گاز هاي یونیزه نادر مشاهده شد5]و4و.[3 در این مقاله ما رفتار تپ پرشدت فمتو ثانیه اي تحت عنوان فشردگی با شرایط خاص را، در محیط گازي آرگون بررسی می کنیم. ما به بیان مکانیسم فیزیکی این اثر با نتایج خاص آن می پردازیم . ابتدا کاررا با بیان مبانی تئوري مسئله شروع بعد با حل NLSE به بررسی نتایج حاصله خواهیم پرداخت. مشاهدات صورت گرفته درآزمایش انجام گرفته[6] موید صحت نتایج حاصله از شبیه سازي می باشد. براین اساس یک روش با شرط خاص، براي تولید تپهاي پر توان شبه سالیتونی پیشنهاد می شود.
تابعی از فاصله انتشار رسم شده است. خود کانونی تپ را در جهت عرضی محدود می کند تا اینکه به کمترین پهنا در - z - = z1 =70.5 cm برسد. خود کانونی باعث می شود که بیشینه شدت - R=0 - در شکل 3 و متوسط شدت نسبت به زمان - Flounce - در شکل 2 افزایش یابد و بیشینه مقدارش در - - z = 70.5 cm برسد. همانطورکه دیده می شود تپ اولیه - - 4 ×1012W / cm2 در نقطه z=0 در شکل 1 و یک تپ فشرده شده در نقطه - z=69.5 cm - با شدت افزایش یافته - - 1.7 ×1013W / cm2 در شکل 4 نشان داده شده است و در شکل 5 دو تکه شدن تپ - پاشندگی - در تپ در نقطه نمونه - z=71.5 cm - و چند تکه شدن در موقعیت - z =74 cm - را در شکل 6 به ترتیب مشاهده می کنید. توجه کنید ماکسیمم شدت در مکان - z=69.5 cm - که در شکل 5 نشان داده شده است با تقویت شکل تپ همراه است. این تقریبا شبیه تشکیل تپ سالیتونی در فیبرهاي نوري است .
هرچند بجاي یک فیبر واقعی ما یک فیبر مجازي اپتیکی داریم، شکل تپ شبیه sec h2 - سالیتون پایه - می شود. طول عمر تپ - FWHM - τ0 بعنوان تابعی از فاصله z در شکل 7 نشان داده شده است که بطور خوبی با رفتار مشاهده شده در آرگون تطابق دارد - شکل 1 - b - را در[6] ببینید - . کاهش طول عمر تپ تا نقطه - - z2 = 69.5cm ادامه می یابد و سپس افزایش - دو تکه شدن - مشاهده می شود که این نقطه بیشینه کوتاه شدگی تپی در زمان است. موقعیت بیشینه خود فشردگی - z2 = 69.5cm - مشابه مکان بیشینه شدت - - z1 = 70.5 cm ، در شکل 2 می باشد. در شکل 8 تحول نیمرخ شدت را بر حسب زمان و فاصله انتشار z در متوسط مکانی فشردگی در هر دو مورد فضا و زمان با افزایش شدت همراه است.
-3 شدت بالا و تپ لیزري کوتاه تر - فشردگی -
همانطور که در شکل 5 دیده می شود تپ می تواند در موقعیت خاصی - z=69.5 cm - با طول عمر کوتاه تر شبیه یک تپ سالیتونی بشود. یکبار تپ به کمترین طول عمر در فاصلهz2 می رسد و پهن شدگی در زمان از z2 تا 1z شروع می شود .
