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。 {Ax{N
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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:
IA{I|g<
P<MNwdf(+
n=n0+△n, |n*<H|
1gh<nn
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。 -Ou@T#h"
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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。 F8OE
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自聚焦有很多利用价值,但是也可能导致光学元件损坏。