Trong bài viết này trình bày cấu trúc laser Raman phát sóng Stokes. Xuất phát từ biểu thức mô tả phân bố Gauss của công suất các sóng tương tác, các biểu thức phân bố về mật độ tâm hoạt, nhiệt độ và chiết suất đã được dẫn giải một cách tường minh. Từ những biểu thức đó chúng tôi đã mô phỏng và bình luận về phân bố năng lượng bơm, phân bố mật độ tâm hoạt bị kích thích dẫn đến mật độ phân bố nhiệt trong hoạt chất laser. | Phân bố tâm hoạt kích thích trong môi trường laser raman bơm dọc Nghiªn cøu khoa häc c«ng nghÖ ph©n bè t©m ho¹T KÝCH THÝCH TRONG M¤I TRêng laser RaMAN B¥M DäC MAI VĂN LƯU Tóm tắt: Trong bài viết này chúng tôi đã trình bày cấu trúc laser Raman phát sóng Stokes. Xuất phát từ biểu thức mô tả phân bố Gauss của công suất các sóng tương tác, các biểu thức phân bố về mật độ tâm hoạt, nhiệt độ và chiết suất đã được dẫn giải một cách tường minh. Từ những biểu thức đó chúng tôi đã mô phỏng và bình luận về phân bố năng lượng bơm, phân bố mật độ tâm hoạt bị kích thích dẫn đến mật độ phân bố nhiệt trong hoạt chất laser. Từ khóa: Phân bố Gauss, Laser Raman, Tâm hoạt kích thích. 1. MỞ ĐẦU Laser Raman là sự phát triển của công nghệ laser chất lượng cao ở gần vùng hồng ngoại. Mô phỏng cơ bản về tán xạ Raman, bên cạnh những sóng Stokes thì sóng đối Stokes có thể được phát sinh với năng lượng cao bởi buồng cộng hưởng (BCH) bội ba [1]. Sự sinh nhiệt trong hoạt chất là bản chất của laser nói chung và laser Raman nói riêng. Chính vì vậy, trong công nghệ chế tạo chúng ta không thể triệt tiêu mà chỉ có thể hạn chế hiện tượng này. Tuy nhiên, cần thấy rằng có thể loại trừ nhiệt trong hoạt chất nếu chuyển các dao động nhiệt thành dao động kết hợp, tức là chuyển năng lượng nhiệt thành năng lượng laser[2]. Trong cấu hình laser Raman, chúng ta hoàn toàn có thể thực hiện được điều này nhờ phát xạ đối Stokes cưỡng bức (laser Raman BCH bội ba). Khi đó, trong môi trường laser sẽ đồng thời xuất hiện dịch chuyển Stokes (sinh nhiệt) và đối Stokes (huỷ nhiệt), hai quá trình này sẽ cạnh tranh với nhau mà kết quả là làm giảm đi ảnh hưởng không tốt của các hiệu ứng nhiệt đến quá trình hoạt động của laser [9]. Hình 1. Cấu trúc laser Raman phát sóng Stokes[5]. Giả thiết laser Raman phát sóng Stokes có cấu trúc như hình 1. Trong quá trình hoạt động của laser Raman, trong BCH tồn tại hai trường, trường bơm (p) và trường Stokes (s) có biên độ uq ( r
