بهینه سازی شکل پالس تحریک نوری در لیزرهای رنگ

لیزرهای رنگ بویژه در فاز مایع خود به دلیل قابلیت تنظیم طول موج در ناحیه وسیع، توان خروجی قابل مقایسه با خروجی لیزرهای حالت جامد و امکان ایجاد خروجی با پهنای بسیار کم همواره مورد توجه بوده و یکی از مناسبترین لیزرها جهت طیف نگاری بشمار می آیند. طیف جذبی وسیع رنگها، امکان دمش نوری را فراهم می کند. نحوه دمش بر میزان توان خروجی و طول موج گسیل شده تاثیر می گذارد. بنابراین میزان کارآیی لیزر بستگی به چگونگی دمش خواهد داشت و برای بهینه سازی خروجی بایستی دمش را بهینه کرد. در این پایان نامه ساختار کلی یک لیزر رنگ و عملکرد پالسی آن مورد بررسی قرار می گیرد. هدف یافتن شکل پالس تحریک نوری است که خروجی لیزر را بیشینه کند. به این منظور معادلات واهلش حاکم بر محیط فعال به کمک دو مدل دووجهی و سه وجهی نوشته می شود. قضیه پونتریاگن که یکی از کلی ترین روشهای بهینه سازی است بر این معادلات اعمال می گردد تا شکل بهینه پالس تحریک بدست آید. با توجه به اینکه ممکن است شکل پالس بهینه با محدودیت های واقعی که در ایجاد پالس تحریک توسط یک لیزر دیگر وجود دارد تطابق نداشته باشد، این محدودیت های فیزیکی بصورت قیود ریاضی بر معادلات بهینه سازی اعمال می گردند تا نهایتا شکل کلی پالس تحریک بهینه مشخص گردد.