شبیه‌سازی رفتار قفل‌شدگی مد عدسی کر در نوسانگر لیزر تیتانیوم سفایر با کاواک متقارن یا غیرمتقارن

لیزرهای فمتوثانیه از پرکاربردترین لیزرهای فوق کوتاه می‌باشند. انهدام هدایتگر اپتیکی – لیزری، تولید امواج ترا هرتز پرتوان با واگرایی کم و آشکارسازی آن برای تشخیص آلودگی و یا وجود مواد ممنوعه در یک محیط یا همراه یک شخص،‌ طیف‌سنجی فروشکست القایی برای تست محیط از دور بدون حضور فیزیکی در آن، دوربین فمتوثانیه به منظور از کاربردهای لیزرهای فمتوثانیه می‌باشند. نوسانگر فمتوثانیه اولین گام برای تولید پالس‌های فمتوثانیه پر توان می باشد. در این مقاله ابتدا با شبیه سازی انتشار باریکه لیزر در نوسانگر خطی تیتانیوم سفایر با کاواک آینه انحنادار در ساختار متقارن و نامتقارن به روش ردیابی پرتو برای یک باریکه گاوسی بدون در نظر گرفتن اثر عدسی کر در محیط بهره، نقاط پایدار عملکرد لیزر را به دست می‌آوریم، سپس رفتار قفل‌شدگی مدی عدسی کر در آن نوسانگر شبیه‌سازی شده و با ردیابی پرتو توسط ماتریس ABCD، موقعیتی که آستیگماتیسم باریکه را خنثی می‌کند، به دست می‌آوریم. در این شبیه‌سازی از روش تقسیم گام‌به‌گام برای پیدا کردن تغییرات شدت باریکه درون کریستال و از روش تیراندازی برای محاسبه اندازه قطر لکه بر روی آیینه اول کاواک استفاده می‌شود. با انجام شبیه‌سازی بدون در نظر گرفتن اثر عدسی کر تأثیر طول کاواک لیزر بر روی مشخصات پرتوی درون کاواک نشان داده می‌شود، در ادامه با استفاده از نواحی عملکرد پایدار لیزر که در این حالت به‌دست‌آمده‌ و با در نظر گرفتن عدسی کر، تأثیر مکان محیط بهره بر روی انتشار پرتو شبیه‌سازی‌شده است. در انتها نیز با توجه به نتایج شبیه‌سازی شرایط مختلف جهت دستیابی به قفل‌شدگی مدی در حالت‌های روزنه سخت و نرم بررسی می‌گردد.