تولید مدهای بسل-گاوس و متیو-گاوس با پیکربندی لیزرهای دیسکی
چکیده
در این کار، تئوری و تجربی لیزرهای دیسکی نازک جهت تولید مدهای غیرپراشی بسل-گاوس و متیو-گاوس را تحقیق کردیم. به این منظور، چندین نوع رزوناتور بر پایه اکسیکون از دیدگاه اپتیک هندسی و موجی طراحی، شبیه سازی و تفسیر شد. مسیرهای پایدار داخل رزوناتور: مقادیر ویژه، و بردارهای ویژه به طور تحلیلی بر حسب پارامترهای مختلف توصیف گردید. همچنین تلفات پراش رزوناتور در هر رفت- برگشت بر حسب پارامترهای هندسی آن تحلیل شد. تحلیل موجی و حل معادلات نرخ اتم های yb:yag نشان می دهد که پیکربندی پیشنهادی یک باریکه ی بسل- گاوس پرتوان با اندازه ی لکه ی کوچک می توتند تولید کند. در مرحله بعد، با انحراف از حالت تعادل آینه خروجی رزوناتور مدهای متیو - گاوس شبیه سازی شد. نتایج تجربی چیدمان فوق وجود مدهای ویژه غیرپراشی متیو _ گاوس را برای پیکربندی مذکور تأیید می کند. تحلیل جبهه های فازی از طریق حسگر شاک هارتمن نشان می دهد که تغییر شکل دیسک در اثر حرارت روی توان و پروفایل خروجی تاثیر می گذارد. نهایتاً برای رفع محدودیت فاصله میان ماده فعال و اکسیکون در سیستم های پمپاژ معمول، سیستم پمپاژ شبه طولی جدیدی ارائه گردید. به منظور دستیابی به انتقال موثرتشعشع پمپاژ،اثرات پارامترهای هندسی روی بهره پمپاژ این سیستم توصیف گردید. بر خلاف سیستم های پمپاژ سنتی، مزیت این سیستم در قابلیت بکارگیری چند ماژول به طور همزمان برای پمپاژیک تک دیسک است. جهت بکارگیری پیکربندی پیشنهادی در پمپاژلیزرهای دیسکی پرتوان، اثرات ترمواپتیکی شبه کاواک در توان های مختلف تحقیق شد.تحلیل ترمواپتیکی نشان می دهد که یک لوله نوری مرکب ساخته شده از الماس و yag می تواند اثرات حرارتی را بطور قابل ملاحظه ای کاهش دهد.