بررسی عوامل موثر بر بازده تولید هماهنگ دوم از باریکه‌ گوسی لیزر پیوستۀ 1064 نانومتر کانونی شده داخل ‏کریستالهای غیر خطی متناوباً قطبیده

در این پژوهش، معادلات انتشار غیر خطی امواج پایه و هماهنگ دوم جفت شده با معادله گرما، برای باریگه گوسی کانونی شده داخل دو کریستال شبه تطبیق فازی متناوبا قطبیده mgo:ppln و mgo:pplt حل می شوند تا مکان و شعاع کانونی بهینه باریکه لیزر پیوسته با طول موج 1064 نانومتر و با پروفایل گوسی تعیین و نیز پارامتر عدم تطبیق فازی بهینه به ازای شعاع های کانونی مختلف محاسبه و وابستگی بازده هماهنگ دوم به این پارامترها نشان داده می شود. همچنین اثرات توزیع حرارتی داخل کریستال بر روی بازده تولید هماهنگ دوم بررسی و نشان داده می شود که چطور توزیع حرارتی منجر به کاهش بازده هماهنگ دوم می شود و بر این اساس طول بهینه کریستال به ازای توانهای فرودی مختلف بررسی و نشان داده می شود که به ازای توانهای فرودی بالاتر، باید طول کریستال کمتر انتخاب شود. در نهایت مقایسه ای بین بازده هماهنگ دوم در دو کریستال متناوبا قطبیده mgo:ppln و mgo:pplt با در نظر گرفتن توزیع حرارتی، به ازای توانهای فرودی مختلف انجام و نشان داده می شود که به ازای توان های فرودی پایینتر/ بالاتر از 21 وات، کریستال mgo:ppln / mgo:pplt برای تولید هماهنگ دوم، پربازده تر و مناسب تر می باشد.

Investigation of factors affecting on the efficiency of second harmonic ‎generation of the continuous-wave focused Gaussian beam of 1064 nm inside the ‎periodically poled nonlinear crystals

In this research, the nonlinear propagation equations of the fundamental and second harmonic waves coupled to the heat equation are solved for a focused Guassian beam inside two quasiphase matched periodically poled MgO: PPLN and MgO: PPLT crystals, and the optimum focal length and radius of the continuouswave laser beam with the wavelength of 1064 nm and with Gaussian profile, and also, the optimal phasemismached parameter are calculated and the dependence of the second harmonic efficiency on these parameters is shown. Also, the effects of the thermal distribution inside the crystal on the second harmonic generation efficiency are investigated and it is shown how the thermal distribution reduces the second harmonic efficiency and, accordingly, the optimal crystal length for different incident powers is determined and shown that the lower crystal lengths should be selected for higher incident powers. Finally, a comparison between the second harmonic efficiencies in two crystals of MgO: PPLN and MgO: PPLT is performed considering the thermal distribution for different insident powers and it is shown that for the lower/ higher incident power than 21 watts, the crystal of MgO: PPLN / MgO: PPLT is more suitable and more efficient for second harmonic generation.