بررسی بازده و نمایه ی میدان پرتوهای شبه غیرپراشی بسلـگاوس در تولید هماهنگ دوم پالسی تحت اثرات گرمایی

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.