|
|
|
|
شبیه‌سازی تولید هماهنگ‌های دوم و چهارم لیزر تپی nd:yag با استفاده از بلورهای غیرخطی: با رویکرد بررسی بازده
|
|
|
|
|
|
|
|
نویسنده
|
پاشایی رسول ,امیری راد نادر
|
|
منبع
|
فيزيك كاربردي ايران - 1398 - دوره : 9 - شماره : 19 - صفحه:17 -55
|
|
چکیده
|
در چند دهۀ اخیر، از هماهنگ‌های دوم و چهارم لیزر nd:yag به عنوان یکی از پرکاربردترین و محبوب‌ترین لیزرهای حالت جامد، به طور گسترده‌ای در زمینه‌های مختلف نظامی و در زمینه‌های مختلف پزشکی و صنعتی و … استفاده شده است. از روش‌های پر بازده و متداول در تولید هماهنگ لیزرها می‌توان به استفاده از بلورهای غیرخطی اشاره کرد. در این مقاله، شبیه‌سازی تولید هماهنگ‌های دوم و چهارم لیزر تَپی nd:yag با ویژگیهای طول موج 1064 نانومتر، چگالی انرژی 1 ژول در سانتیمتر مربع و نیز پهنای زمانی تَپ 10 نانوثانیه با در نظر گرفتن آثار دمایی و زاویۀ واگرایی پرتوی فرودی انجام شده است. بازدهی تبدیل تولید هماهنگ دوم این لیزر با استفاده از بلورهای ktp و bbo و lbo بررسی شده است. نتایج شبیه‌سازی، بلور ktp را با بازدهی89.59 درصد به عنوان پربازدهترین بلور پیشنهاد میکند. پیش‌تر به دست آوردن بازدهی80 درصد با استفاده از چیدمان تجربی از لیزر nd:yag با ویژگیهای مشابه مشخصات شبیه‌سازی‌شده در این مقاله با استفاده از بلور ktp ارائه شده بود. هم‌چنین بازدهیتبدیل تولید هماهنگ چهارم این لیزر با استفاده از بلورهای bbo و clbo و dkdp بررسی شده است. نتایج شبیه‌سازی حاضر، بلور bbo را با بازدهی19.21 درصد به عنوان پربازدهترین بلور پیشنهاد میکند .این در حالی است که بازدهی12 درصدی در چیدمان تجربی با مشخصات لیزر nd:yag مشابه طی مقاله‌ای ارائه شده بود.
|
|
کلیدواژه
|
بازدهی تبدیل، بلورهای غیرخطی، تولید هماهنگ دوم، تولید هماهنگ چهارم، لیزر nd:yag
|
|
آدرس
|
دانشگاه علم و صنعت ایران, دانشکده فیزیک, ایران, دانشگاه جامع امام حسین(ع), دانشکده و پژوهشکده علوم پایه, ایران
|
|
پست الکترونیکی
|
naderamiri@ihu.ac.ir
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Simulation of Second Harmonic Generation of a Pulsed Nd:YAG Laser Using Nonlinear Crystals: with the Approach of Efficiency Investigation
|
|
|
|
|
Authors
|
Pashaie Rasoul ,Amiri Rad Nader
|
|
Abstract
|
Second harmonic generation of Nd:YAG laser, as one of the most applicable and popular solidstate lasers, has been widely used in different fields of military applications and in diverse fields of medicine and industry etc., in last few decades. Nonlinear crystals are mentioned as one of the most efficient and common methods for harmonic generating of lasers. In this research, we performed the simulation of the second and fourth harmonic generation of pulsed Nd:YAG laser with characteristics of 1064nm wavelength, 1joule/cm2 energy density, and 10ns pulse width, and considering the effects of temperature and divergence angle of the incident beam. The conversion efficiency of the second harmonic generation of this laser was investigated using KTP, BBO and LBO crystals. The simulation results suggested the KTP crystal as the most efficient crystal with 89.59% conversion efficiency. Formerly, achieving 80% efficiency using Nd: YAG laser with similar characteristics of the simulated specifications presented in this paper by using KTP crystal in an experimental configuration had been presented. In addition, the conversion efficiency of the fourth harmonic generation of this laser was investigated using BBO, CLBO and DKDP crystals. The simulation results suggested the BBO crystal as the most efficient crystal with 19.21% conversion efficiency. For the sake of comparison, 12% efficiency in the experimental layout with similar Nd:YAG laser specifications, presented in this article, had been presented in another article.
|
|
Keywords
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|