بخشی از مقاله
چکیده - در این پژوهش نسبت به طراحی و ساخت نوسانگر پارامتری اپتیکی در طول موج 1570 نانومتر با استفاده از بلورKTP با طول 2 سانتیمتر به عنوان بلور غیر خطی جهت رسیدن به انرژی بالاتر و پهنای پالس کمتر در مقایسه با تجربه های قبلی اقدام شده است. نوسانگر پارامتری اپتیکی ساخته شده دارای انرژی 26 میلی ژول با پهنای پالس 4 نانو ثانیه در ازای انرژی الکتریکی دمش حدود5.7 ژول میباشد. در بخش دیگری از پژوهش به بررسی چند عامل موثر بر آستانه نوسانگر پارامتری اپتیکی مانند درصد بازتاب آینه خروجی پرداخته می شود.
-1 مقدمه
اهمیت استفاده از منابع نوری همدوس و همچنین محدودیت در طول موج خروجی لیزرها موجب گردیده تا روشهای تولید منابع نوری همدوس کوکپذیر مورد توجه قرار گیرد. یکی از معمول ترین روش های تولید این منابع استفاده از نوسانگرهای پارامتری اپتیکی می باشد.[1] در این فرایند با استفاده از برهمکنش غیرخطی مرتبه دوم میتوان از یک موج پمپ ورودی به بلور غیرخطی، دو موج جدید با فرکانس متفاوت با نام های سیگنال و ایدلر تولید نمود.
از حل معادله موج هلمهولتز در بلور غیرخطی داریم: شده عمود بر هم است. با تجه به مطالب بالا و با در نظر گرفتن روابط سلمایر نسبت به محاسبه زوایای جور شدگا اقدام شد، اما با توجه به آنکه طبق محسبات صورت گرفته ضریب بهره موثر در جورشدگی فاز نوع اول کمتر است، نمودار زوایای جورشدگی فاز نوع دوم در صفحه YZ در تصویر 1 رسم شده است.
-2 انتخاب بلور
بعد از بررسی شرایط اولیه مناسب برای استفاده از یک بلور در یک سیستم اپتیکی - ضریب جذب، آستانه تخریب و ... - باید پارامترهای دیگر مانند زوایای جورشدگی فاز، ضریب موثر غیرخطی و زاویه walk off را بررسی کرد.
-1-2 زاویه جور شدگی فاز:
زاویه جورشدگی فاز شرطی است که در آن رابطه و برقرار شود. پارامتر K در این رابطه نشاندهنده بردار انتشار است. به منظور ارضای این شرط می توان از دو روش استفاده کرد، که به جورشدگی فاز نوع اول و دوم معروف است.[1,2]
-3 آستانه:
مانند هر فرایند دیگری برای ایجاد OPO باید عوامل تقویت بر عوامل تقویت بر عوامل تضعیف غلبه کنند. در بررسی آستانه OPO پارامتر های زیادی از بلور، لیزر پمپ و همچنین مشدد OPO نقش دارند، که در اینجا به علت انتخاب بلور و همچنین محدودیت در لیزر پمپ، به بررسی مشدد می پردازیم. لازم به ذکر است که به جهت آنکه در مشدد های DSRO به آستانه پایین نیاز دارد و همچنین از پیچیدگی و تنظیمات دشوار کاواک هایی که در آنها چند طول موج نوسان می کند دور است، می پردازیم.[5] آستانه مشدد های DSRO از رابطه زیر بدست می آید.
-4 نتایج تجربی:
برای برپایی OPO از یک لیزر با مشخصات با پهنای پالس 12 نانو ثانیه - تصویر - 6 و پروفایل خروجی تقریباً TEM00 با قطر لکه 1821 میکرومتر - تصویر - 7 استفاده شد، که در آن برای محیط فعال از بلور Nd:YAG با طول 80 میلیمتر و قطر 4 میلی متر و جهت کلیدزنی Q از بلور LiNbo3 استفاده شده است.
