17885

17885

امكان سنجي تقويت به روش MOPA در ليزر ديسك نازك و تاثير آن بر كيفيت باريكه

كارشناسي ارشد

فيزيك اتمي مولكولي

مرداد ماه 1396

دكتر مهدي شايگان منش

دكتر خسرو معدني پور

فيزيك

هدف اصلي، مطالعه بر روي ميزان تقويت و كيفيت باريكه‌ي خروجي در سيستم MOPA است. تقويت كننده پايدار انتخاب شده است. مقدار اين دو كميت، براي 1تا10 عبور نور ورودي در سيستم تقويت كننده بررسي و گزارش خواهد شد. به علت غير گوسي بودن توابع موج، تمامي محاسبات با روش اپتيك موجي و از طريق انتگرال كولينز انجام‌شده است. كيفيت باريكه با فاكتورM مشخصه يابي ‌شده است. پس از بررسي تغييرات حرارتي به وجود آمده توسط ليزر پمپ بر روي ديسك نازك، تأثيرات آن در طراحي هندسه‌ي تقويت‌كننده لحاظ مي‌شود. سپس فاكتور كيفيت ليزر خروجي بر حسب تعداد مختلف رفت‌ و برگشت‌هاي ليزر ورودي مورد بررسي قرار مي¬گيرد. شبيه‌سازي‌هاي تغييرات حرارتي ديسك نازك توسط نرم افزار SolidWorks Simulation صورت پذيرفته است. در اين شبيه سازي، جذب حرارتي درصدي از توان پمپ، سيستم نگه‌دارنده ديسك و جريان خنك‌كننده، به عنوان عوامل تغييرات حرارتي و شكل ديسك لحاظ شده اند. نتايج حاصله در نرم‌افزارMatlab وارد شده و تغييرات شكلِ توزيع شدت باريكه ورودي، به‌صورت سه‌بعدي محاسبه‌شده است. در آخر پايان‌نامه به يك طراحي تقويت‌كننده‌ي چند عبوري با مقادير خروجي قابل پيش‌بيني توان ليزر تقويت‌شده و كيفيت باريكه آن، دست خواهيم يافت.

1396/07/16

1/1/1900 12:00:00 AM

The goal of this thesis is studying the amplification rate and the quality of the output beam in a MOPA system. We focus on a stable amplifier. We study and analyze these two quantities for one to ten times of input beam pass into the amplification system. Due to non-Gaussian wave functions, all computations are done using the optical wave method using Collins integral. We quantify the quality of the beam using M2 factor. After analyzing the changes induced by pump laser on a thin disk, we consider the effects in geometrical design of the amplifier and then we study the output beam quality factor as a function of the number of input laser beam pass. We use SolidWoks Simulation to simulate the changes of the thin disk due to heat absorption from pump and mounting system. Results then are inserted into MATLAB and changes in the shape of the intensity distribution are computed in a 3D regime. Finally, we would conclude a design for a multi-pass amplifier with predictable output power and quality of the amplified laser beam.