High-order harmonics generation in the interaction of a laser with a periodical array of nanoparticles

Farhoomand Taleshmekaeel, Afsoon and Spehri Javan, Nasser and Mohammadzade, Hosein (2016) High-order harmonics generation in the interaction of a laser with a periodical array of nanoparticles. Masters thesis, University of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text (تولید هماهنگ¬های مرتبه¬ی بالا در اندرکنش یک لیزر با آرایه¬ای تناوبی از ذرات نانو)
Afsoon Farhoomand Taleshmekaeel.pdf

Download (511kB)
Official URL: http://www.uma.ac.ir

Abstract

Appearance of intense lasers made possibility of creation of fantasy ideas of scientists. One of these ideas was the creation of high-harmonics in the interaction of laser with nonlinear medium. Harmonics generation via the interaction of the laser with nanoparticles is very important because the physical output of such systems can be controlled dependent on the size and shape of particles. In this thesis, using a model like the classical model of Lorentz-Drude, high-order harmonics at the interaction of laser beam with a periodic array of spherical nanoparticles is discussed. We suppose that the electronic cloud around the positive nuclei of nanoparticles atoms that produce the nanostructure, is spherical. After a review of the phenomena associated to laser interaction with nanoparticles, we study the phenomenon of the third harmonic generation at bulk media of nanoparticles. By using a perturbative approach, nonlinear current density of third harmonic and its radiation efficiency is obtained. In the next step we investigate generation of the second harmonic in a linear chain of interactional nanoparticles and after solving coupled differential equations and achiving nonlinear current density assoticiated second harmonic we obtain radiation efficiency and radiated pattern. It shown that the geometry of system place essential role in the dynamics of problem. When particles are close together and also their number is large because of the effective intration of them, expected resonant areas of ferecuency are changed.

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: تولید هماهنگ¬های مرتبه¬ی بالا در اندرکنش یک لیزر با آرایه¬ای تناوبی از ذرات نانو
Persian Abstract: ظهور لیزرهای پرتوان در سالهای اخیر نوید بخش عملی شدن بسیاری از تئوری¬های فانتزی فیزیکدانان نظری شده است. یکی از این موارد، تولید هماهنگ¬های مرتبه¬ی بالاتر در اندرکنش لیزر با محیط¬های غیرخطی می¬باشد. تولید هماهنگ¬های مرتبه¬ی بالا توسط نانوذرات از اهمیت خاصی برخوردار است، زیرا در چنین سیستم¬هایی مشخصات فیزیکی خروجی سیستم وابسته به شکل و اندازه¬ی ذرات قابل کنترل می¬باشد. در این پایا¬ن¬نامه بااستفاده از یک مدل کلاسیکی همانند مدل لورنتس- درود به بررسی تولید هماهنگ¬های مرتبه¬ی بالا در اندرکنش لیزرهای پرتوان با آرایه¬¬ای تناوبی از نانوذرات کروی شکل پرداخته شده است. فرض شده است که ابر الکترونی ناشی از الکترون¬های رسانش بارهای مثبت هسته¬های اتم¬های تشکیل دهنده¬ی نانوساختار، کروی می¬باشد. پس از مروری بر پدیده¬های مرتبط با اندرکنش لیزر با نانوذرات به بررسی پدیده¬ی تولید هماهنگ مرتبه سوم در محیطی کپه¬ای از نانوذرات پرداخنه¬ایم. با استفاده از یک رهیافت بسط اختلالی، چگالی جریان عیرخطی هماهنگ سوم و بازده تابشی این هماهنگ به دست آمده است. در مرحله بعد به بررسی تولید هماهنگ مرتبه دوم در زنجیره¬ای خطی از نانوذرات اندرکنشی پرداخته ایم و پس از حل معادلات دیفرانسیل جفت شده و به دست آوردن چگالی جریان غیرخطی هماهنگ دوم، بازده تابشی و الگوی تابشی آن را به دست آوردیم. نشان داده شده که هندسه سیستم نقش کلیدی در دینامیک مسئله دارد. هنگامی که ذرات در مجاورت هم هستند به خاطر اندرکنش مؤثر آن¬ها انتظار می¬رود مناطق تشدیدی فرکانس تغییرات زیادی داشته باشد.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Spehri Javan, NasserUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Mohammadzade, HoseinUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Basic Sciences > Department of Physics
Divisions > Faculty of Basic Sciences > Department of Physics
Divisions: Subjects > Faculty of Basic Sciences > Department of Physics
Faculty of Basic Sciences > Department of Physics
Date Deposited: 16 Nov 2018 11:32
Last Modified: 16 Nov 2018 11:32
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/1929

Actions (login required)

View Item View Item