با توجه به اهمیت تکنولوژی گداخت هسته ای در تولید انرژی، روش های متفاوتی به منظور انجام این امر پیشنهاد شده است. استفاده از لیزر های پرتوان (پالسی) یکی از روش های جدیدی است که امروزه مطالعات فراوانی بر روی آن ها انجام گردیده است. در این پروژه سعی بر آن است تا بتوان مبانی و تئوری استفاده از لیزر های فیبری در گداخت هسته ای به دقت بررسی و روش های پیش بینی جدیدی ارائه گردد. کارهای جدیدی که در زمینه تولید تپ های بسیار کوتاه انجام می گیرد از جمله کارهای تحقیقاتی روز دنیاست و از اهمیت خاصی برخوردار است. برای تولید لیزر های پالسی فشرده شده (طول موج در حد فمتو ثانیه) و توان های بالا (در حد مگاوات)، یکی از روش های پیشنهادی قفل کردن مد موجود در کاواک لیزر فیبری می باشد. با قفل کردن مد لیزرهای فیبری می توان لیزرهای تپ کوتاه با شدت بالا را ایجاد کرد. در این پایان نامه از روش قفل شدگی active که از دو قفل کننده am و fm به این منظور استفاده می کند بهره جستیم. سپس نوع جدیدی از فیبر ها تحت عنوان فیبر با پاشندگی کاهنده(ddf) را معرفی نمودیم. پس از آن روش قفل شدگی passive لیزرهای فیبری را معرفی کردیم که با استفاده از آینه های حلقوی نوری غیر خطی(nolm) که مانند جاذب اشباع عمل می کنند، انجام شد و نوع فیبر به کار رفته در آن ddf بود. برتری روش این بود که پالس های خروجی از کاواک لیزر دارای انرژی اضافی کمی در اطراف بدنه ی خود بودند. سپس مدولاتور تشدیدگر حلقه ای(ring resonator) را معرفی کردیم که به عنوان مدولاتور قوی می تواند در کاواک لیزر قرار بگیرد. در روش قفل شدگی active و passive برای انتشار پالس های خروجی از کاواک لیزر از معادله ی غیر خطی شرودینگر(nlse) استفاده کردیم. این معادله انتشار تپ های نوری را در محیط نوری غیر خطی و پاشنده توصیف می کند. می توان تحت شرایط مناسبی تپ های نوری را در محیطی غیر خطی و پاشنده با شکل ثابت انتشار داد. چنین تپ هایی، سالیتون های نوری نامیده می شوند. در این معادله عوامل خطی و غیر خطی در آن دخالت دارند و روش حل تحلیلی برایشان ناممکن است اما روش قوی و دقیق تبدیل فوریه گام مجزا (ssfm)، با استفاده از روش حل عددی این مشکل را برطرف کرده است. شبیه-سازی عددی معادله ی غیر خطی شرودینگر با روش قوی ssfm نشان می دهد که سالیتون های نوری به شکل سکانت هیپربولیک هستند. در پایان به عنوان ایده ساختار های جدیدی از nolm را که دو نوع فیبر در آن به کار رفته بود را ارائه و معادلات غیر خطی برای انتشار پالس در آن را با روش ssfm شبیه سازی کردیم که به پالس های قوی و شدت بالا با حداکثر فشردگی دست یافتیم.

زیرکونیای پایدار شده توسط ایتریا ماده ای است که بدلیل خصوصیات منحصر بفردبطور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد.در واقع، خصوصیات مکانیکی زیرکونیا بخصوص سختی و استحکام در کنار ویژگیهایالکتریکی، نوری و یونی این ماده را تبدیل به ماده ای مناسب برای بسیاری از کاربردها نموده است.در این پژوهش پودر زیرکونیای پایدار شده با درصدهای وزنی مختلفاز ایتریا و سریا با روش حالت جامد تهیه شده است. شرایط بهینه سینتر با کنترل پارامترهای مختلف تعیین شده و نتایج حاصل مورد بحث قرار گرفته است. به منظور آنالیز نتایج بدست آمده از xrd برای تعیین فازهای موجود از sem جهت بررسی ریزساختار از آسیاب وتعیین متوسط اندازه دانه جهت بهبود ریز ساختار و از دستگاه میکرو سختی سنج جهت اندازه گیری سختی و محاسبه تافنس شکست استفاده شده است. نتایج حاصل از آزمایشات انجام گرفته نشان می دهدبا افزایش دمای سینتر درصد فاز تتراگونال افزایش و درصد فاز منوکلینیک کاهش می یابد،با افزایش دمای سینتر دانسیته افزایش می یابد و با افزایش درصد ایتریا مقدار دانسیته کاهش پیدا می کند.همچنین لازم به ذکر است که با آسیاب کردن پودر زیرکونیای پایدار شده به ریز ساختار مناسبی خواهیم رسید.

در حال حاضر لیزرهای فیبری به دلیل قابلیت حصول توان های بالا و ویژگی های یکپارچگی، کوک پذیری، کیفیت عالی باریکه، درخشایی زیاد و پایداری سیستم از جاذبه های بسیاری برخوردار هستند. در این پایان نامه به بررسی لیزرهای فیبری پرتوان دوغلافی موج پیوسته ی آلاییده به ایتربیم در بستر سیلیکا پرداخته شده است.ابتدا سیستم لیزر و سپس معادلات گرمای مورد پژوهش قرار گرفته است. در مرحله ی نخست،با حل معادلات نرخ تشدیدگر 2 روش تحلیلی و عددی، رفتار توان های دمش وسیگنال در طول تار در سه شیوه ی دمش پیشرو، دو جهتی و پسرو مورد ارزیابی قرار گرفت.پس از آن پارامترهای توان خروجی و طول بهینه به روش تحلیلی تعیین شده و نتایج آن با داده های حل عددی به روش رانگ – کوتای مرتبه ی چهار مقایسه گردید. درتمامی مراحل محاسبات عددی، جهت برآورده شدن شرایط مرزی از تکنیک الگوریتم سریع استفاده شده است. به علاوه، اثر پارامترهای غلظت، طول تار،ضرایب بازتاب آئینه ها و توان منبع دمش بر توان خروجی بررسی شده و بهینه شرایط عملکرد لیزر تعیین گردید. درمرحله ی بعد به بررسی گرما در راستای طولی و شعاعی پرداخته و اثرات گرمایی در یک لیزر فیبری مورد بررسی قرار گرفته و سپس روش های خنک سازی طبق آخرین استانداردها استخراج شده است.

وابسته بودن ضریب شکست و جذب غیرخطی ماده به میدان نوری اعمالی، یکی از نتایج برهمکنش نور با ماده در نظام غیرخطی نورشناسی است. برای بدستآوردن قسمتهای غیرخطی ضریب شکست و جذب، از روش جاروب- z استفاده شد. نمونههایی که برای انجام این مهم انتخاب شدند، نانوساختارهای batio3 و zryo میباشند که توسط روش سل ژل تولید، و توسط روش اسپین کوتینگ برروی زیرلایهی شیشه، لایهنشانی شدند. برای بررسی خواص عمومی و اثبات نانوساختاربودن این مواد، از روشهای طیفسنجی پراش اشعه ی ایکس، طیفسنج تبدیل فوریهی فروسرخ و میکروسکوپ روبشی الکترونی استفاده شد. برای بدست آوردن ضخامت لایه و ضرایب جذب و شکست خطی، از تحلیل نمودار خروجی طیفسنج نوری با روش سوانپل، استفاده شد. تحلیل و بررسی ضرایب غیرخطی، توسط دو بازوی دریچهی باز و بستهی تکنیک جاروب- z ، انجام شد. با استفاده از خروجیهای این دو بازو و مدلینگ این تکنیک در برنامه ی مطلب، ضریب شکست و جذب غیرخطی، با دقت بالایی محاسبه شدند.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.