نام پژوهشگر: ضحی توکلی بنیزی
ضحی توکلی بنیزی احمد مشاعی
پس از اختراع اولین لیزر در سال 1960، با کاربردهای فراوانی که این وسیله در صنعت و تکنولوژی پیدا کرد، تلاش برای کوتاهتر کردن پهنای زمانی پالس لیزرها ادامه یافت. در سال 1985 تکنیک cpa(chirped pulse amplification) یا تقویت پالس تیز شده توسط مورو و استریکلند ارائه شد. این تکنیک شامل سه مرحله است. ابتدا با استفاده از یک لیزر، پالس کوتاهی تولید میشود. سپس این پالس با استفاده از یک جفت توری یا یک جفت منشور پهن میشود. کشیدن پالس باعث کاهش قله توان پالس شده در نتیجه، در مرحله تقویت، آسیبهای اپتیکی کمتری به محیط بهره لیزر وارد شود. سپس پالس وارد سیستم تقویتکننده میشود. برای داشتن تقویت بهتر میتوانیم به جای یک مرحله، از چند مرحله تقویت استفاده کنیم. در نهایت پالس وارد مرحله فشردهسازی که مشابه مرحله کشیدن است، میشود. برای انتشار پالس در محیط لیزری cpa دو مدل تئوری وجود دارد، مدل تقویت همدوس و مدل فرانتز-نودویک. در این پایاننامه این دو مدل مطالعه شدهاند. سپس سه مرحله تکنیک cpa شامل کشیدن، تقویت و فشردهسازی را شبیهسازی کردهایم. برای شبیهسازی مرحله تقویت از مدل فرانتز-نودویک که بر پایه انتشار فوتون است، استفاده کردهایم. شبیهسازی مراحل پهنکردن و فشردهسازی مشابه یکدیگر است. اثر کشنده یا فشرده کننده بر روی پالس را میتوانیم با ضرب یک فاکتور فازی نشان دهیم. برای این کار یک فاز استاندارد، که از مدل ریاضی به دست آوردهایم، را در عبارت میدان ضرب میکنیم. در نهایت توانستیم شدت پالسی با پهنای fs 20 را در یک مرحله تقویت از مرتبه 102 تقویت کنیم و پس از فشردهسازی شدت آن را تا 105 برابر افزایش دهیم.