لیزرهای لبه باند بلور مایع کلستریک با دوشکستی بالا

بلورهای مایع در بیشتر کاربردهای روزمره از تلفن-های موبایل با ابعاد کوچک تا نمایشگرهای تخت با قدرت تفکیک بالا، حضور همیشگی دارند. بلورهای مایع کلستریک (clc) یکی از انواع بلورهای مایع می باشند که توسط یک گیاه شناس اتریشی به نام فریدیریک رینیتزر در سال1882 شناسایی شدند که اخیراً این مواد تحول علمی را در یک شاخه ی بسیار متفاوت ایجاد کرده اند که آن لیزرهای آلی تنظیم پذیر می باشد. هنگامی که یک ناخالصی کایرال به فاز نماتیک اضافه می شود، ساختار دستخوش یک اعوجاج مارپیچی می شود. حضور کایرالیتی موجب می شود که دایرکتور یک پیکربندی پیچیده-شده را در سرتاسر ماده به خود بگیرد. مقیاس طول تعریف-شده برای این فاز، گام می باشد که فاصله ای است که در آن دایرکتور به اندازه ی° 360 دوران می کند. اساساً ویژگی مهم این گونه مواد وجود یک گاف فوتونیکی برای نور مریی می-باشد. ساختار گاف فوتونیکی به دلیل توانایی آن برای کنترل کردن انتشار نور در بازه ای از طول موج های مختلف، اخیراً توجه ی بسیاری را به خود جلب کرده است. درون گاف فوتونیکی، نور قطبیده ی دایره ای با حالت چرخش موافق مارپیچ بلور مایع کلستریک بازتاب می شود. ازآنجا که سرعت گروه موج انتشاری در لبه های نوار بازتاب به سمت صفر میل می کند، چگالی حالت های فوتونی در این لبه ها افزایش یافته و در نتیجه احتمال عملکرد لیزری در بلور مایع کلستریک با حضور یک رنگینه ی لیزری مناسب به عنوان ماده ی فعال قابل توجه می باشد. این پایان نامه ابتدا به مفاهیم بنیادی بلورهای مایع می پردازد سپس مفاهیم اصلی بلورهای مایع کلستریک که مرتبط با چگونگی عملکرد لیزرهای بلور مایع کلستریک می باشد، به طور دقیق موردتجزیه و تحلیل قرار می گیرد. به منظور افزایش بازده ی انرژی لیزری و کاهش آستانه ی برانگیختگی لیزرهای بلور مایع کلستریک، از یک بلورمایع نماتیک با دوشکستی بالا (281/0?n(bl009) =) استفاده شد. در مرحله ی بعد، عملکرد لیزری یک بلور مایع کایرال با دو شکستی بالا که با یک رنگینه ی دو جزیی شامل رنگینه های لیزری dcm و pm597 به نسبت وزنی 62% و 28% ترکیب شده است، بررسی می گردد. به منظور مطالعه ی اثر ترکیب رنگینه ی دو جزیی در افزایش پهنای بیناب فلورسانس، تراگسیلندگی هر سه رنگینه ی dcm و597pm و رنگینه ی دوجزیی درحلال blo09 اندازه گیری می شود. همچنین آزمایش بر روی پنج نمونه لیزر clc با غلظت های متفاوت عامل کایرال، قابلیت عملکرد لیزری بلور مایع کلستریک آلاییده به رنگینه ی دوجزیی را در همه ی ناحیه ی مربوط به پهنای فلورسان به خوبی نشان می دهد. در آخر به بررسی مقایسه ی پهنای پالس لیزر nd:yag و لیزربلور مایع کلستریک پرداخته می شود. با استفاده از یک آشکارساز و یک اسیلوسکوپ با مقاومت درونی hzµ10 که توسط یک کابل هم محور به یکدیگر متصل شده اند، پهنای پالس لیزر yagnd: حدوsµ 50 اندازه گیری شد. برای کاهش این زمان، یک ترمیناتور 50 اهمی به آشکارساز متصل می گردد که در این حالت پهنای پالس به ns 28 کاهش داده می شود. با استفاده از یک ترمیناتور دیگر که به اسکوپ متصل می شود این زمان باز هم کاهش پیدا کرده و به ns 6/ 13 می رسد. چیدمان مشابه برای تعیین پهنای پالس لیزرclc نیز مورداستفاده قرار می گیرد. به دلیل نبود نور فلش در لیزر clc پهنای پالس این لیزر کم تر و حدود ns 2/ 9 به دست می آید.