بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
بسم الله الرحمن الرحیم
اسلاید 2 :
تقویت کننده های لیزر
اسلاید 3 :
تقویت کننده همدوس اپتیکی دستگاهی است که دامنه ی یک میدان اپتیکی را افزایش میدهد در حالی که فاز آن را ثابت نگه میدارد.
تقویت کننده ای که شدت یک موج اپتیکی را بدون حفظ فاز افزایش می دهد ، یک تقویت کننده ی اپتیکی غیر همدوس نامیده می شود.
اصل زیر بنایی برای دستیابی به تقویت همدوس نور ، تقویت نور به وسیله ی گسیل القایی تابش است که معرف کلمه ی Laser است.
Light Amplification by the Stimulated Emission of Radiation
فرایند گسیل القایی فرایندی است که به یک فوتون در یک مد داده شده اجازه می دهد که به یک اتم القا شود تا اتم برانگیخته به یک تراز انرژی بالاتر برود و متحمل یک گذار به تراز انرژی پایین تر شود که در این فرایند یک فوتون هم مد با فوتون فرودی تولید می شود.
اسلاید 4 :
از آنجایی که گسیل القایی زمانی اتفاق می افتد که انرژی فوتون فرودی تقریباً برابر با اختلاف انرژی ترازها ( انرژی گذار اتمی ) باشد ، فرایند به یک نواری از فرکانس محدود می شود که پهنای باند اتمی نامیده می شود.
یک عامل اساسی برای دست یافتن به تقویت لیزری وجود جمعیت بیشتری از اتم ها در تراز بالایی نسبت به تراز پایینی است که به طور واضح یک وضعیت غیر تعادلی است. دستیابی به چنین وارونی جمعیتی نیازمند یک منبع قدرتمندی برای برانگیخته کردن اتم ها به تراز بالاییشان است.( پمپاژ )
اسلاید 5 :
این یک سیستم خطی است که دامنه ی سیگنال ورودی را به وسیله ی یک ضریب ثابت افزایش می دهد.این ضریب ثابت بهره ی تقویت نامیده می شود.یک ورودی سینوسی به یک خروجی سینوسی منجر میشود در حالی که فرکانس هردو یکسان است اما دامنه ی خروجی بزرگ تر از دامنه ی ورودی است.بهره ی یک تقویت کننده ی ایده آل برای همه ی فرکانسهای داخل پهنای باند تقویت کننده ثابت است.
یک تقویت کننده ی ایده آل خطی همدوس دامنه ی سیگنال ها را با یک ضریب بهره ی ثابت افزایش می دهد.(فرکانس هایش در پهنای باند واقع هستند.) و ممکن است معرف یک جابه جایی خطی فاز باشند.
اسلاید 6 :
یک تقویت کننده میتواند با ویژگی های زیر مشخص شود:بهره/پهنای باند/جابه جایی فاز/توان منبع/غیر خطی بودن و بهره ی اشباع/اختلال
یک تقویت کننده ی حقیقی به صورت خاص یک بهره و یک جابه جایی فاز دارد که توابعی از فرکانس هستند. برای ورودی های بزرگ سیگنال خروجی اشباع میشود و تقویت کننده غیر خطی می شود.
اسلاید 8 :
برهمکنش فوتون با اتم به سه صورت ممکن است.اگر اتم در تراز پایینی انرژی باشد،فوتون ممکن است جذب شود.در حالی که اگر در تراز بالایی انرژی باشد یک فوتون تولیدی ممکن است به وسیله ی فرایند گسیل القایی گسیل شود.این دو فرایند به ترتیب منجر به میرایی و تقویت می شوند.
سومین حالت برهمکنش گسیل خودبه خود است ،که در آن یک اتم در تراز بالایی انرژی یک فوتون گسیل میکند که این فوتون مستقل از حضور فوتون دیگری است.
اسلاید 18 :
چون محیط تشدید شده وابسته به فرکانس است، محیط پاشنده است و یک جابه جایی فاز وابسته به فرکانس باید با تغییر در بهره اش همراه باشد.جابه جایی فاز ناشی از تقویت لیزری میتواند با در نظر گرفتن برهمکنش نور با ماده بر حسب میدان الکتریکی نسبت به چگالی شار فوتونی یا شدت تعیین شود.
اسلاید 19 :
که ما از تقریب سری تیلور برای بسط تابع نمایی استفاده کردیم.
اسلاید 20 :
بنابراین تابع جابه جایی فاز به وسیله ی ضریب بهره تعیین می شود.
