طراحی و ساخت قطبنده‏ ی لیزری در طول موج 1540 نانومتر با انباشت لایه ‏های نانومتری اپتیکی و بررسی آستانه‏ آسیب پذیری لیزری آن

پایان نامه
چکیده

در بسیاری از ابزار‏‏های اپتیکی، تابش قطبیده‏ی خطی مورد نیاز است. به این منظور، قطبنده‏ها به طور گسترده در ابزارهای اپتیکی، لیزرها و قطعات الکترواپتیکی به‏کار می‏روند. در سامانه‏‏های لیزری به قطبنده‏هایی نیاز داریم که در برابر تابش لیزرهای توان بالا مقاومت کنند و آسیب نبینند. مطالعات نشان می‏دهد که در میان انواع قطبنده‏ها، قطبنده‏های لایه‏نازک بهترین گزینه برای کاربرد در سامانه‏های لیزری است. قطبنده‏های لایه‏ی نازک، می‏توانند در برابر تابش لیزرهای توان بالا مقاومت کنند و در سامانه‏های لیزری، کارایی خوبی داشته باشند. در این پژوهش یک قطبنده‏ی لایه‏نازک در طول موج 1540 نانومتر طراحی و ساخته شد. این قطبنده برای تولید نور قطبیده‏ی خطی به منظور کلید زنی q در کاواک لیزری، استفاده می‏شود. به طور خلاصه، می‏توان با استفاده از یک مجموعه‏ی چارک موجی از لایه‏های دی الکتریک با ضرایب شکست بالا و پایین که به صورت متناوب روی بستره انباشت شده‏اند، پوشش‏های اپتیکی با بازتاب بالا به‏دست آورد. پهنای طیفی ناحیه‏ی بازتاب بالا برای قطبش s‏‏‏ بزرگتر از پهنای طیفی مربوط به قطبش pاست. در این ناحیه تراگسیل برای قطبش s پایین و تراگسیل برای قطبش pبالااست. این طراحی به عنوان یک قطبنده عمل می‏کند. طراحی توسط نرم افزار پیشرفته طراحی لایه‏های نازک انجام شد. در طراحی قطبنده، برای ماده با ضریب شکست پایین از دی اکسید سیلیسیوم و برای ماده با ضریب شکست بالا از دی اکسید تیتانیوم استفاده کردیم. این مواد دارای آستانه آسیب لیزری بالایی در برابر تابش‏های پرتوان لیزری هستند. طراحی نهایی قطبنده، شامل یک بستره‏ی شیشه‏ای از جنس bk7 و یک سامانه‏ی هجده لایه‏ای شامل لایه‏های متناوب از دی اکسید تیتانیوم و دی اکسید سیلیسیوم است. در این طراحی، زاویه‏ی تابش فرودی 56 درجه است که زاویه‏ی بروستر برای شیشه‏ی bk7 است. با انتخاب مناسب پارامترهای مختلف از جمله نوع و ویژگی‏های مواد مورد استفاده، تعداد لایه‏ها و نحوه‏ی توزیع میدان الکتریکی در لایه‏ها و بهینه‏سازی آن‏ها، کارایی قطبنده و آستانه آسیب لیزری آن افزایش یافت. نمونه به روش تبخیر فیزیکی در محفظه‏ی خلاء و توسط پرتو الکترونی، لایه نشانی و ساخته شد. بعد از چندین طراحی و اجرا و بهینه‏سازی پارامترها، در نهایت قطبنده‏ی نهایی طراحی و ساخته شد. طیف عبور قطبنده توسط طیف سنج دو پرتوی اندازه گیری شد. بررسی طیف‏ اندازه‏گیری شده‏ی قطبنده در اجرای نهایی، نشان داد که در طول موج 1540 نانومتر، میزان عبور برای قطبش p، 82/87 و میزان عبور برای قطبش s، 43/0 است و توان تفکیک این قطبنده (نسبت عبور قطبش p به عبور قطبش s یعنی )، 204 به‏دست آمد و نتیجه‏ی قابل قبولی در این پژوهش حاصل شد.

منابع مشابه

طراحی و ساخت تیغه تأخیر انداز فاز در طول موج 1064 نانومتر با انباشت لایه های نانومتری اپتیکی

تأخیراندازهای فازی ابزارهایی هستند که بین قطبش های s و p پرتو نور تراگسیلی یا بازتابی اختلاف فاز ایجاد می کنند. تأخیراندازهای چارک موجی اغلب، برای تولید نور قطبیده ی دایره ای از نور قطبیده ی خطی و بر عکس استفاده می شوند. این ابزارها را می توان به روش های مختلفی طراحی کرد و ساخت. تأخیراندازهای لایه نازک با لایه نشانی با استفاده از دو نوع ماده با ضرایب شکست بالا و پایین ساخته می شوند. در این رسال...

15 صفحه اول

بررسی آستانه تخریب لیزری لایه های نازک اپتیکی zro2 و tio2 در طول موج 532nm، بصورت تجربی و تئوری

به منظور مطالعه آستانه تخریب لیزری، لایه های نازک tio2وzro2 به روش تبخیر بیم الکترونی روی زیرلایه bk7 لایه نشانی شدند سپس به مدت 3 ساعت با گرادیانهای مختلف دمایی تحت عملیات حرارتی قرار گرفتند؛ با استفاده از پراش پرتوی ایکس(xrd)، میکروسکوپ نیروی اتمی(afm)، طیف سنجuv-vis و طیف سنجی فوتوالکترون با پرتوی ایکس(xps)، مشخصات اپتیکی، ساختاری، ریخت شناسی و ترکیب شیمایی بدست آمد. آستانه تخریب لیزری با اس...

15 صفحه اول

مطالع، بررسی و بهینه سازی آستانه تخریب لیزری برای آینه های بازتاب بالا، برای طول موج 1064 نانومتر.

هدف اصلی در این پروژه مطالعه کلیه پارامترهای تاثیرگذار در آستانه تخریب لیزری قطعات اپتیکی آنهاست که به موجب آن بتوان پایداری این قطعات را در مقابل توانهای بالای لیزری افزایش داد در این تحقیق، پس از مطالعه اولیه در مورد مفاهیم خلأ، پمپ های خلأ، محفظه خلا و فشارسنج ها، پارامترهای مختلف رشد لایه مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین روش های مختلف آنالیز سطح مانند اسپکتروفتومتر و میکروسکوپ روبشی که بر...

15 صفحه اول

طراحی و ساخت سامانۀ مخابرات لیزری بیسیم زیر آب

در مقالۀ حاضر، ملاحظات مربوط به طراحی و ساخت سامانه ی مخابرات لیزری بی سیم دیجیتال زیر آب برای ارسال اطلاعات با گونه های مختلف (فیلم، تصویر، صوت و متن) ارائه شده ست. سپس ساختمان سامانه‌ی فرستنده و گیرنده تشریح شده است. هر کدام از این سامانه ها شامل دو بخش نرم‌افزاری و سخت افزاری هستند. در بخش نرم افزاری، به منظور کنترل ارسال، دریافت و پردازش اطلاعات، کدهای ضروری برای درگاه سریال در نرم افزار مت...

متن کامل

بهینه سازی بهره اپتیکی در لایه های نازک دیودهای لیزری چاه کوانتومی

Advanced diode laser consists of a two dimensional thin layer which is about 10 nanometers size. Optical gain of thin layers has a great deal of importance in light amplification. Thin layers cause a modification in conduction and valance bands of bulk materials. · Subbands have been computed through effective mass equations. As a result of this method, particular effective masses are avai...

متن کامل

طراحی و ساخت دستگاه زبری سنجی سه بعدی لیزری

رفتار یک توده سنگ به خواص سنگ بکر و ناپیوستگی آن بستگی دارد. از طرف دیگر رفتار هیدرومکانیکی  درزه­ها به وضعیت زبری سطح آن وابسته است. روش­های مختلفی برای اندازه­گیری زبری سطح درزه­ها وجود دارد که خروجی آنها به صورت دو بعدی یا سه بعدی است. به علت فناوری بسیار بالای مورد استفاده در روش­هایی با خروجی سه بعدی، دقت به مراتب بالاتر و در نتیجه هزینه­های مربوط به آنها بالاتر است. ازاین رو بیشتر اندازه­...

متن کامل

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه اصفهان - دانشکده علوم

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023