激光自聚焦是指强激光引起物质折射率发生非线性变化,从而改变激光束本身传播特性的一种非线性光学现象。 pEj^x[b`^
#S%Y;ilq
当强激光通过光学媒质时,由于三次非线性电极化效应,可引起折射率产生如下变化: *X
l<aNNx
p
<=%
n=n0+△n, _G[I2]
KzX
,n_`an
其中n0是普通弱光下的折射率,则常数,△n为激光作用下的感应变化量,与光强有关:△n=n2|e|2其中n2是一个与三次非线性电极化率x(3)有关的量:n2=2πx(3)/n0。 C!{AnWf
pJIE@Q|hi
激光束截面内的光强分布总是中心强而边缘弱,故当n2为正值时,光束中心部分引起的△n大于边缘部分。于是激光束通过这种媒质时等价于通过一个正透镜,会使光束发生会聚,这就称为自聚焦。若n为负值,这种媒质等价于一个负透镜,使光束发散,称为自散焦。 - (_e=3$
N@*wi"Q
自聚焦有很多利用价值,但是也可能导致光学元件损坏。