بخشی از مقاله
چکیده –در این پژوهش یک لیزر سبز با فرکانس 10 هرتز و انرژی 250 میلی ژول ساخته شده است. در ابتدا یک اسیلاتور Nd:YAG با انرژی 400 میلی ژول طراحی شده و در ادامه با استفاده از بلور GTR-KTP هارمونیک دوم طول موج 1064 نانومتر بدست آمده است. در طراحی مشدد بهینه بازتاب آینه خروجی حساب و اثر عدسی گرمایی و آستانه تخریب قطعات بررسی شده است.
-1 مقدمه
لیزر با طول موج در ناحیه سبز دارای کاربردهای ویژهای می-باشد. از جمله کاربردهای آن در پمپ لیزر تیتانیوم سفایر، لیدار لیزری، اسپکتروسکوپی لیزری و غیره میباشد.[1] برای تولید این لیزر از تکنیک غیر خطی استفاده میشود. با استفاده از این تکنیک میتوان هارمونیک دوم لیزر Nd:YAG را تولید کرد. برای طراحی لیزر با انرژی بالا باید یک لیزر با طول موج 1 میکرون با انرژی بالا داشته باشیم که از تک اسیلاتور و یا استفاده از تکنیک نوسانگر تقویت کننده میتوان یک لیزر با انرژی بالا داشته باشیم. در این پژوهش سعی بر آن شده است که از یک تک اسیلاتور با انرژی بالا استفاده کنیم.
در اسیلاتور با انرژی بالا با مشکل آستانه تخریب قطعات، ایجاد لیزر با خروجی زمانی تک پالس و اثرات گرمایی مواجه هستیم. در هر قسمت به صورت جداگانه این مشکلات مورد بررسی قرار گرفته و راه حل های طراحی شده ارائه شده است. در این تحقیق پارامتر بازدهی لیزر و آستانه تخریب مهم بوده و اثر این دو پارامتر بررسی شده است. در پایان نتایج عملی این پژوهش آورده شده است که توانستیم به یک لیزر سبز با انرژی 250 میلی ژول و بازدهی تولید هارمونیک بالای 60 درصد برسیم. همانگونه که مشاهده می کنید بازدهی رزوناتور به بازتاب آینه خروجی وابسته است. نحوه وابستگی به پارامتر ضریب بازتاب آینه خروجی را میتوان در شکل 1 مشاهده کرد.
با توجه به رابطه مشخص است که با افزایش توان ورودی فاصله کانونی کوچک شده و می تواند باعث ناپایداری رزوناتور شود. لذا با افزایش توان ورودی اثرات عدسی گرمایی بیشتر شده و در نتیجه نمی توان ضریب بازتاب آینه خروجی را بیشتر از حد معقولی کاهش داد . همچنین بایستی در انتخاب توان خنک ساز لیزر نیز توجه ویژه کرد تا بتوان گرمای ایجاد شده را از مشدد خارج نمود. از طرف دیگر کاهش بازدهی یک عیب برای سیستم تجاری می باشد که باید آن را مد نظر داشت.
