بخشی از مقاله
چکیده
در این تحقیق حساسیت یک تشدیدگر حلقوي غیر هم سطح با منشور داو - Dove - به نامیزانی مورد مطالعه تجربی قرار گرفته است. اندازه گیري ها نشان می دهند که حساسیت تشدیدگر در راستاي صفحه حلقه در مقایسه با تشدیدگر صفحه موازي با عدد فرنل و دمش یکسان، حدود یک مرتبه بزرگی کاهش یافته است. اندازه گیري ها براي 3 زاویه صفر، 45 و 90 درجه میان عمود بر سطح قاعده منشور و صفحه حلقه تشدیدگر انجام شده است که کمترین حساسیت به نامیزانی مربوط به زاویه 90 درجه است و منحرف کردن آینه خروجی تشدیدگر با رواداري کل 4 میلی رادیان تنها سبب انحراف باریکه خروجی تشدیدگر می شود.
مقدمه
پایداري ویژگی هاي پرتو خروجی از یک تشدیدگر اپتیکی و عدم حساسیت آن به عوامل گوناگون همواره مورد توجه پژوهشگران فیزیک لیزر بوده است.[1] براي این منظور و دستیابی به باریکه لیزر با کیفیت بالا و کاستن از تاثیر عواملی نظیر گرماي ناشی از دمش اپتیکی محیط فعال و جابجائی جزئی اجزا تشدیدگر بر توزیع عرضی شدت و انرژي باریکه خروجی از آن روش هاي گوناگونی مورد مطالعه قرار گرفته است که در این میان می توان به تشدیدگر ناپایدار خود تصویر، تشدیدگر تلسکوپی با جبران سازي اثرات گرمائی و تشدیدگرهاي حلقوي اشاره کرد. [2-5] پایداري ویژگی هاي طیفی نیز از دیگر ویژگی هاي مهم یک نوسانگر لیزر به شمار می آید که تشدیدگربر حلقوي از این منظر تشدیدگر هاي موج ایستا برتري دارد و پایدارترین و باریکترین خط بینابی لیزر از تشدیدگرهاي حلقوي بدست آمده است.[6]
آرایش اپتیکی مورد نظر
هنگامی که عمود بر سطح آینه هاي تشدیدگر حلقوي در یک صفحه قرار نگیرند، تشدیدگر حلقوي غیر هم سطح پدید می آید که ویژگی هاي جالبی را از خود بروز می دهد. این خصوصیات از چرخش هندسی تصویر و تغییر صفحه قطبش میدان اپتیکی است در بازتابش از آینه ها طی یک عبور ناشی می شود.[7] تشدیدگر حلقوي غیر هم سطح مورد مطالعه متشکل است از 3 آینه تخت که در رئوس یک مثلث متساوي الاضلاع با زاویه 120 درجه نسبت به یکدیگر قرار گرفته اند، شکل .1 طول هر بازوي ضلع تشدیدگر 45 سانتیمتر است.
بازتابندگی آینه خروجی در 1/064 میکرون 50 درصد است. محیط فعال از جنس Nd:YAG به ترتیب با قطر و طول 6/25 و 100 میلیمتر است. سیستم دمش اپتیکی متشکل است از تک لامپ فلاش با طول قوس80mm در آرایش جفت شدگی نزدیک. انرژي دمش در تمام حالات ثابت و برابر با 48 ژول است. جهت احتراز از باقی ماندن اثرات گرمائی درون میله لیزر فاصله زمانی میان دو تحریک متوالی لامپ 10 ثانیه انتخاب شد که از ثابت زمانی گرمایی حدود 2 ثانیه میله لیزر به مراتب بزرگتر است.
L طول تشدیدگر و a شعاع کوچکترین روزنه موجود در تشدیدگر می باشد. قطبی کننده GT براي افزایش خلوص قطبش میدان و همچنین مطالعه دو شکستی گرمائی القائی در محیط فعال به کار رفته است. تشدیدگر فاقد آینه فیدبک براي موج خروجی ساعتگرد است و از دیود اپتیکی کهمعمولاً متشکل از ایزوله کننده فارادي یا ترکیبی از تیغه هاي نیم موج و قطبی کننده است براي حذف یکی از امواج استفاده نشده است، از این روي ترکیبی از دو موج ساعتگرد و پادساعتگرد در تشدیدگر روان هستند و خروجی مورد مطالعه موج روان پادساعتگرد می باشد.
مشاهدات تجربی
در آغاز و براي مقایسه تاثیر عمل چرخش تصویر - که منشور Dove عامل آن است - با یک تشدیگر حلقوي ساده مسطح، منشور را از درون تشدیدگر خارج کردیم. شکل 2 نتایج تجربی براي بستگی انرژي خروجی تشدیدگر حلقوي ساده را به انحراف آینه خروجی در دو راستاي موازي صفحه حلقه،x ،و عمود برآن،y، نشان می دهد. براي این اندازه گیري ها قطبی کننده GT وجود شکل:1 تشدیدگر حلقوي غیر هم سطح با منشور درونس AM . Dove محیط فعال اپتیکی ، M آینه تمام بازتابان ، OC آینه خروجی ،DP منشور Dove ، GT قطبی کننده گلن-تامسون و FLA روزنه محدود کننده میدان می باشد. شکل:2 بستگی انرژي خروجی تشدیدگر حلقوي مسطح ساده بدون منشور Dove و قطبی کننده GT به نامیزانی آینه خروجی در راستاي عمود و موازي با صفحه حلقه. انرژي دمش براي محیط فعال برابر با 48 ژول و زمان تکرار براي دمش 10 ثانیه است.
