طراحی بازآواگر لیزر حالت جامد پیکوثانیه ای قفل شده ی مدی آکوستواپتیکی

هدف از این پایان نامه، طراحی بازآواگر لیزر قفل شده ی مدی nd:yag با استفاده از مدوله ساز آکوستواپتیک، به منظور تولید تپ کوتاه پیکوثانیه ای است. این لیزر توسط لیزر دیودی دمش شده و به وسیله مدوله ساز آکوستواپتیک (aom) قفل بندی مدی کنا می شود. به منظور انتخاب بلور مناسب برای aom ، برهم کنش آکوستواپتیکی همسانگرد و ناهمسانگرد را بررسی کردیم. همچنین پراش چند مرتبه ای همسانگرد که پراش رامان-نث نامیده می شود و پراش تک مرتبه ای همسانگرد که پراش براگ نام دارد، مطالعه شده است. ما بلور sio2 را برای بلور aom انتخاب کردیم. دلیل این انتخاب، کیفیت اپتیکی بالا، جذب نوری پایین و آستانه تخریب اپتیکی بالا می باشد. بلور sio2 در زاویه بروستر برش داده شده است و aom در فرکانس rf برابر80mhz و توان صوتی کمتر از1w کار می کند. از آنجاکه فرکانس مدوله سازی ثابت است، طول بازآواگر ثابت و برابر93.75cm می شود.برای کوچک شدن سامانه، بازآواگر را به صورت z شکل طراحی کردیم. آینه های تاکننده ابیراهی آستیگماتیسم را به طور قابل ملاحظه ای کاهش می دهند. با استفاده از برنامه ای که توسط نرم افزار matlab نوشتیم، قطر پرتوی لیزر را در تمامی نقاط بازآواگر به دست آوردیم. در نمونه مورد مطالعه ما اگر یک وجه بلور nd:yag در زاویه بروستر باشد، با وجود پایدار بودن بازآواگر، آستیگماتیسم وجود خواهد داشت. به همین دلیل بلور لیزر را بدون برش در زاویه بروستر در نظر می گیریم. نتایج شبیه سازی نشان می دهند که هرچه aom به آینه جلویی بازآواگر نزدیک تر باشد، در موازی شدن پرتو قبل از aom تأثیر بیشتری دارد. اگر فاصله های کانونی آینه های تاکننده به ترتیب 3.5m و 2m و فاصله ها ی بین مولفه های اپتیکی برابرd1=20cm ، d3=20cm ،d2=46cmو d4=5cm باشند، بازآواگر پایدار شده، آستیگماتیسم از بین می رود و پرتوی رسیده به aom تقریباً موازی می شود.