بخشی از مقاله
چکیده
دراین تحقیق روشهای جدیدی برای حل معادله پالس لیزر پرشدت فمتو ثانیه در محیط فیبر نوری مطرح شده است .لیزر پر شدت کاربردهای حائزاهمیت وزیادی در زمینه برهم کنش با مواد و شتاب دهی ذرات دارد. وقتی لیزررا به صورت پر توان در فیبر نوری بررسی میکنیم شرایط به سمت محیط و پارامتر های غیر خطی و مرتبه های بالاتر سوق پیدا میکند و این مسئله باعث میشود تا معادلات مراتب بالاتر شرودینگر غیر خطی برای ما پر اهمیت شود . در این تحقیق به حل معادله غیر خطی مراتب بالاتر شرودینگر پرداخته ایم که شامل مرتبه های دوم و سوم پاشندگی - پراکندگی - , افت فیبر , اثر کر , اثر رامان , - Self–frequency,خود فرکانسی - و self–steepening …, - خودسرریزی - است.
کلمات کلیدی:لیزرپرشدت,سالیتون,غیر خطی,فیبراپتیکی,اثرکرورامان,پلاسما,خودسرریزی کد دسته بندی مقاله: فیزیک اتمی و مولکولی - اپتیک، لیزر، پلاسما -
مقدمه
مفهوم امواج سالیتونی اولین بار در سال 1834 توسط آقای جان راسل ,بعد از مشاهده یک موج آبی که شکل خود را در کانال اسکاتیش حفظ کرده بود معرفی شد .>1@در حدود دو دهه پیش هاسگاوا و تاپرت نشانن دادندشکل سالیتونهای اپتیکی بوسیله معادلات غیر خطی شرودینگرقا بل حل است >2'3@.در سال 1980 آقای مولنوئر اولین کسی بود که انتشار سالیتون در فیبر نوری را با موفقیت نشان داد.>4' 5@ تا کنون برای انتقال لیزرها بدلیل رفع و کاستن مشکلاتی از جمله پهن شدگی , میرایی و افت شدت موج از محیط خلاء استفاده می شود .اگر شرایط مهیا شود فیبرهای نوری جایگزین خوبی برای خلاء در کنترل مسیر انتقال هستند. >6@ از طرفی بررسی موجهای سالیتونی بدلیل استوار بودنشان و خصوصیات رفتاری که از خود نشان میدهند به عنوان پالس ورودی , دستاوردهای حائز اهمیتی به دنبال دارد سالیتون به پالس یا موجی گفته میشود که با گذشت زمان در طول مسیر بدون تغییر قابل ملاحظه ای - تغییرات در خصوص شکل از قبیل : کم شدن دامنه ,پهن شدگی و ... - حرکت کند .
معادلات غیر خطی شرودینگر یکی از معادلات حاکم بر سالیتون هاست. لیزرهای سالیتونی تعمیمی ازلیزر و امواج سالیتونی هستند . درحوزه فمتو ثان یه بایددر معادله عمومی غیر خطی شرودینگر
اوردهای بالاتر را نیز لحاظ کنیم. اثرات اوردرهای بالاتر چون پاشندگی مرتبه سوم,اثرکر - خودسرازیری - وپاسخ تاخیر ی رامانشیفت - خودفرکانسی - میباشد پاشندگی مرتبه سوم اثری خطی است که پالس را پهن و نامتقارن - اعوجاج - میکند. دواثردیگرغیرخطی میباشند. خود سرریزی به علت وابستگی به سرعت گروه دارد و باعث میشود پیکهای پالسهاسریعتر از کناره ها مسیر را طی کنند. رامان مولفه طول موج های بلند رابه طول موج های کوتاه تبدیل میکند.>7@
درحوزه فمتو ثانیه در معادله عمومی غیر خطی شرودینگر باید این اثر ها را نیز لحاظ کنیم.[8] یکی از کاربردهای مهم ترکیب لیزرهای سا لیتونی - پالس ورودی - در عبور از فیبرهای نوری و سرانجام پالس خروجی مورد نظر بدست آمده از این قرار است که: در بر هم کنش لیزرهای سالیتونی پر انرژی - پالس خروجی - با محیط پلاسما الکترون شتاب میگیرد . الکترون شتاب گرفته یافته، نقش مهمی در زمینه های پزشکی از جمله الکترون درمانی که در درمان برخی بیماریها و تومورهای سرطانی استفاده میشود, دارد .با توجه به عمق نفوذ الکترون وانتقال انرژی به صورت پیک براگ، الکترون درمانی مزایایی ویژه ای درپرتو درمانی دارد .
محاسبات
