طراحی و ساخت آینه های لیزر توان بالا
چکیده
در این پایان نامه ابتدا معادلات ماکسول در داخل لایه نازک با اعمال شرایط مرزی لازم، حل شده است. با استفاده از جواب معادلات ماکسول و تعریف ماتریس مشخصه برای هر لایه، بازتاب از هر لایه در نتیجه بازتاب کل به دست آمد، و از این بازتاب کل برای طراحی فیلتر بازتاب زیاد استفاده شده است.برای طراحی فیلتر پادبازتاب روشهای مختلفی که بستگی به شرایط خاص خود را دارند بحث شده اند.با توجه به شرایط موجود از روش برداری استفاده شده است. روش بررسی همزمان متغیرها، روش دیگری برای طراحی این فیلترها است که اولین بار توسط ما پیشنهاد شده است که نتایج آن با نتایج روش برداری کاملا توافق دارد و دارای تاین مزیت است که بسیار سهل تر از روش برداری بوده و از خطا مبراست.توزیع میدان الکتریکی در داخل فیلترهای طراحی شده، به دست آورده شده، از این توزیع میدان الکتریکی، میدان الکتریکی بحرانی نتیجه گیری شده، که اگر میدان در داخل لایه از مقدار بحرانی آن بیشتر شود ایجاد آسیب در داخل لایه می کند.برای بالا بردن آستانه آسیب در داخل لایه، طراحی با دو لایه اضافه انجام شد به طوری که میدان الکتریکی بحرانی کمتر از حالت قبل شود تا فیلتر بتواند حد آسیب بالاتری در مقابل پرتو لیزر داشته باشد.دو روش برای به دست آوردن ضخامت لایه های اضافی بیان شده است. روش اول مربوط به آپفل [7 ] است.و روش دوم برای اولین بار توسط ما پیشنهاد شد که جواب های به دست آمده از این روش با روش آپفل کاملا سازیگاری دارد، با این مزیت که ساده تر از آن بوده و برای طراحی هر نوع فیلتری می توان به کار برد دارد.برای کاهش میدان الکتریکی بحرانی در فیلتر پاد بازتاب به دلیل آن که نمی توان از روش آپفل استفاده کرد، از روش دوم که توسط ما ارائه شده، استفاده شده است.برای ساخت فیلترهای طراحی شده از دو ماده یکی با ضریب بازتاب زیاد hfo2 و دیگری باضریب بازتاب کم sio2 استفاده شده است. چون مرجع مطمئنی برای به دست آوردن ضریب شکست هافنیا وجود نداشت، و در نتیجه آنرا با استفاده از روش لازیز [18 ] به دست آوردیم. برای فیلترهای ساخته شده آتسانه اسیب را محاسبه شده است. نتایج به دست آمده از این آزمایشها آستانه آسیب بالایی را برای این فیلترها نشان می دهند، بنابراین می توان از آنها در لیزرهای توان بالا استفاده کرد، و همچنین این فیلتررها در مقایسه با فیلترهای ساخته شده از نوع zro2/sio2 آستانه آسیب بسیار بالاتری دارند.