بررسی نحوه اثر گذاری پارامترهای کلیدی دهانه تابش با آرایش مربعی بر توزیع شدت و توان در سبد در ترکیب همدوس باریکه های لیزری

بررسی پارامترهای تاثیر گذار در دهانه تابش امکان دستیابی به باریکه ترکیبی با توان و کیفیت بالا را فراهم می نماید. از جمله مهمترین پارامترها در نحوه چینش هندسی باریکه ها در دهانه تابش، اندازه کمره، فاصله بین باریکه ها و فاکتور فضای خالی در دهانه تابش می باشد. در این پژوهش ترکیب 36 باریکه لیزر فیبری در آرایش پهلو به پهلو با هندسه مربعی بررسی شده است. با در نظر گرفتن فاصله 2.5 کیلومتری صفحه مشاهده و با فرض ثابت بودن فاکتور فضای خالی، تاثیر اندازه کمره در دهانه تابش بر توزیع شدت و توان در سبد در صفحه مشاهده بررسی شده است. با افزایش چهار برابری کمره باریکه ها مقدار توان در سبد/ پهنای توزیع شدت، بیش از دو مرتبه افزایش/ کاهش می یابد. همچنین تاثیر اندازه کمره روی توزیع شدت و توان درسبد،  به ازای مقادیر مختلف فاکتور فضای خالی3،2،1و4  نیز شبیه سازی و مشخص شد که به ازای فاکتور فضای خالی 1، اندازه قله شدتی یک مرتبه افزایش و پهنای توزیع شدت 2 مرتبه کاهش را نسبت به فاکتور فضای خالی 4 نشان می دهد.

Investigating the effect of key parameters of array aperture with square arrangement on the intensity distribution and power in the bucket, in coherent laser beam combination

- Investigating effective parameters in the array aperture provides the possibility of achieving a combined beam with high quality and power. The beam waist, the distance between beams in the array aperture, and the vacancy factor are the most important parameters in the geometric arrangement of beams. In this study, a combination of 36 fiber laser beams in a side-by-side arrangement with square geometry is investigated. Considering the location of the observation plane at 2.5 km distance and assuming a constant value for vacancy factor in array aperture, the effect of beams waist sizes in array aperture on far-field intensity distribution and power in the bucket has been investigated. By four times increasing the beam waist, the amount of power in the bucket/intensity distribution width increases/decreases more than two orders of magnitude. Besides, by simulating the intensity distribution and power in the bucket, the effect of beam waist with different vacancy factor values, i.e. 1, 2, 3, and 4, it was found the peak intensity increases an order of magnitude and the intensity distribution width is reduced 2 times for vacancy factor of 1 compared to vacancy factor of 4.