بخشی از مقاله
-1 مقدمه
-2 معادلات ریاضی
در سال 1985 دستهای جدیدی از باریکهها معرفی شدند که دارای شکلی حلقوی بوده و شدتهایشان هم در مرکز باریکه و هم در نواحی بیرون از حلقه ناپدید میشدند. این نوع باریکهها دارای تکانهی زاویهای اوربیتال اصلی هستند .[1] از جمله مزیتهای این نوع باریکهها غیرپراشی بودن آنها است که در گیراندازی ذرات زیراتمی و هدایت اتمهای سرد کاربرد بسیاری دارند3]،.[2 بصورت تجربی چنین باریکههایی را میتوان با موجبرهای نوری چند مدی، صفحات فازی حلزونی، فیبرهای چندمدی تولید کرد .[4] از لحاظ تئوری با حل معادلهی موج پیرامحوری در مختصات استوانهای حلقوی به جوابهایی میرسیم که باریکههای حلقوی را توصیف میکنند که مهمترین آنها باریکههای لاگرگاوسی و بسلگاوسی مرتبه بالا هستند.
لیزرهای دیسکی نازک برای اولین بار در سال 1994 معرفی شدند، از مزایای این نوع لیزرها میتوان به توان بالا و کیفیت خوب اشاره کرد .[5] رزوناتور بر پایه اکسیکون، برای اولین بار توسط روگل سالازارو و همکارانش و همزمان با آنها توسط خیلوو و همکارانش برای تولید باریکههای بسل پیشنهاد شد 6]و.[7 ما این رزوناتور را برای اولین بار در لیزرهای دیسکی نازک بکار گرفتیم .[8] باتوجه به اینکه افزایش دما در مرکز دیسک باعث آسیب به آن میشود بنابراین نیاز به کاهش دمای مرکز دیسک وجود دارد. علاوه بر مزایای ذکر شده، از مزایای اصلی باریکههای حلقوی می-توان به کاهش افزایش دمایی روی سطح دیسک اشاره کرد که در اینصورت میتوان به توانهای خروجی بالا دست یافت .[9]
در این مقاله با در نظر گرفتن پیکربندی رزوناتور لیزر دیسکی نازک بر پایه اکسیکون، ابتدا روابط و شکلهای سه بعدی مربوط به باریکههای حلقوی از جمله باریکههای گاوسی، لاگر -گاوس و بسل گاوس بیان شده است، سپس معادلات نرخ سیستم شبه سه ترازی Yb: YAG آورده شده است. در ادامه نمودارهای نسبت توان خروجی به توان ورودی با در نظر کردن توزیع شدتهای ورودی بسل-گاوسی، گاوسی و قطبیده شعاعی رسم شده است و در نهایت این نمودارها باهم مقایسه شدهاند.
