طراحی و برپایی لیزر nd:yag سردمشی با لیزر نیمرسانا و انتخاب مد عرضی لیزر برپا شده
چکیده
در این پژوهش ابتدا به مطالعه و بررسی بهره سیگنال کوچک در یک سامانه چهار ترازی nd:yag پرداختیم. سپس با حل معادلات جفت شده جمعیت برای این لیزر، به کمک نرم افزار matlab، تغییرات نسبت به زمان، جمعیت هر تراز، شار فوتونی و بهره لیزری را بدست آوردیم و مقدار بهره سیگنال کوچک را محاسبه کردیم. سپس با برپایی تجربی لیزر نامبرده، به دو روش دمش از طریق لامپ درخشی و دمش از انتها توسط لیزر نیمرسانا، بهره سیگنال کوچک را با استفاده از روش فایندلی-کلی بدست آوردیم. در هر مورد، ضریب جفت شدگی بهینه را محاسبه کرده و در نهایت به مقایسه نتایج، پرداختیم. انتخاب مدهای عرضی لیزر کاربردهای زیادی در صنعت دارد. یکی از روش های انتخاب مدهای عرضی لیزر، قرار دادن روزنه درون مشدد است. به کمک نرم افزار matlab، مدهای عرضی درون مشدد را شبیه سازی کردیم و سپس اثر محیط فعال بر روی شکل هر مد را بررسی کردیم. سپس به توضیح روش جدیدی برای انتخاب مد پرداختیم. در این روش، از یک مولفه فازی مارپیچی استفاده می شود. با برپایی چیدمان آزمایشگاهی یک لیزر nd:yag از انتها دمیده شده، با قرار دادن روزنه دایره ای درون مشدد لیزری، با تغییر پارامترهای مربوط به روزنه و مشدد، توانستیم مدهای مطلوب عرضی را انتخاب کنیم و سپس به مقایسه نتایج تجربی و شبیه سازی پرداختیم. یکی از مدهای انتخاب شده، مد گاوسی است که به دلیل مشخصاتش، کاربردهای زیادی دارد. ما فاکتور کیفیت برای این مد را بدست آوردیم و عواملی که باعث تغییر این فاکتور می شوند را بررسی کردیم.