نام پژوهشگر: علیرضا معتضدیان
علیرضا معتضدیان محمد صباییان
چکیده: پرتوهای بسلـگاوس به میدان پیرامحوری اطلاق می شوند که توزیع عرضی آنها در صفحهی حاصلضرب یک پرتوی غیرپراشی ایدهآل (پرتو بسل) که جواب معادلهی هلمهولتز دوبعدی در دستگاه مختصات استوانهای دوار است، و یک تابع گاوسی شعاعی است. دلیل اینکه چرا آنها را پرتوهای غیرپراشی مینامیم این است که در هنگام انتشار در فضای آزاد، توزیع شدت عرضی آن بدون تغییر باقی میماند. امواج غیرپراشی گستردگی نامتناهی دارند، بنابراین میتوانند انرژی بینهایت حمل کنند. نوع اصلاح شدهی این پرتوها که مقدار متناهی انرژی حمل میکنند، پرتوهای شبه غیرپراشی هستند، زیرا آنها میتوانند مسافت زیادی را بدون واگرایی قابل ملاحظهای طی کنند. این پرتوها دارای خواص و کاربردهای ممتازی هستند که از آن جمله میتوان به هدایت و تمرکز ذرات باردار یا اتمهای خنثی، دستکاریهای نوری ذرات میکرومتری غیر زنده و زنده، توموگرافی همدوس نوری و بررسی سطوح بازتاب کننده با استفاده از روشهای تداخلسنجی اشاره کرد. همچنین این پرتوها در اپتیک غیرخطی کاربرد دارند. پرتوهای بسلی فمتوثانیهی پر شدت برای اصلاح ضریب شکست گازها و به طریقی مشابه برای نوشتن موجبرهای نوری و میکروفلوید دیسکها استفاده میشوند. در این راستا، پرتوهای با کیفیت و پرشدت دارای اهمیت بسزایی هستند، زیرا در توانهای بالا، جذب نوری امواج اولیه و هماهنگ دوم میتوانند فرآیند تولید را تغییر دهند. گرمای تولیدشده در بلور غیرخطی روی تولید هماهنگ دوم از طریق پاشندگی گرمایی تاثیر میگذارد و به عدم تطبیق فاز القایی گرمایی میانجامد. در چیدمانهای آزمایشی، عدم تطبیق فاز القایی گرمایی میتواند به طور موثری بازده تولید هماهنگ دوم را کاهش دهد بطوریکه در هیچ گزارش آزمایشگاهی، بازده کامل نور به نور گزارش نشده است. در این پایاننامه، یک مدل نظری برای بررسی اثرات گرمایی در تولید هماهنگ دوم پالسی بسلـگاوس نوع دوم ارائه شده است. برای رسین به این هدف، معادلات گرما و عدم تطبیق فاز القایی گرمایی با سه معادله ی امواج غیرخطی جفت می شوند. با حل همزمان پنج معادلهی جفت شده ـ توسط یک کد خودنوشت به زبان فرترن ـ، توزیع دما، عدم تطبیق فاز القایی گرمایی و بازده پرتوها محاسبه می شوند. نتایج به خوبی نشان میدهد که وقتی سیستم تحت اثرات گرمایی است، تولید هماهنگ دوم چگونه از گرما تاثیر میپذیرد و بازده آن تا چه حد کاهش مییابد.