عنوان پایان‌نامه
شبیه سازی اثر لنز حرارتی در لیزرهای حالت جامد
- رشته تحصیلی
- فیزیک-اتمی‌ملکولی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 57963;کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 5109
- تاریخ دفاع
- ۰۸ بهمن ۱۳۹۱
- دانشجو
- محبوبه روحی قرابائی
- استاد راهنما
- سیدمجتبی فرزین آقامیر
- چکیده
- فرایند دمش نوری در محیط فعال لیزر حالت جامد تولید گرما می کند. یک میله لیزر تحت نور پمپ شده مانند یک لنز عمل می کند. تغییرات ضریب شکست که وابسته به دما می باشد، سهم مهمی را در تشکیل این لنز حرارتی دارد. در هندسه استوانه ای که معمولاً از آن استفاده می شود، گرما به سطح پیرامون استوانه منتقل می شود، بنابراین یک گرادیان گرمایی شعاعی ایجاد می شود. این گرادیان های دمایی در میله لیزر یک اعوجاج حرارتی از باریکه لیزر را بوجود می آورد. از آنجائیکه ضریب شکست هم به دما و هم به تنش وابسته است، این تنش ها علاوه بر اعوجاج حرارتی، دو شکستی القایی را نیز بوجود می آورند. در این پایان نامه اثر لنز حرارتی در لیزرهای حالت جامد را در دو حالت که میله لیزر به صورت جانبی یا از انتها پمپ می شود، با استفاده از یک مدل تئوری شبیه سازی و بررسی شد. همچنین توزیع درجه حرارت در میله لیزر، که به کمر باریکه دمش، شعاع میله و خواص محیط فعال بستگی دارد بدست آورده شد و سپس تنش ها، تغییرات ضریب شکست و فاصله کانونی لنز حرارتی در بلور نیز محاسبه شد. کلید واژه ها: اثر لنز حرارتی، دمش انتهایی، دمش جانبی، اثر ترمو- اپتیک، تنش گرمایی، دوشکستی، اثر انتها
- Abstract
- Optical pumping process generates heat in the active medium in solid state laser. Under the light pumping, laser rod acts like a lens. Variation of the refractive index which is mainly dependent on the temperature constitutes the major contribution of the thermal lensing. In the cylindrical geometry which is usually used, heat is transferred to the surface around the cylinder, thus, a radial thermal gradient is created. The thermal gradients create thermal distortion of the laser beam to a laser. Since, the refractive index is dependent on temperature and stress; therefore, these stresses would create thermal distortion as well as induced birefringence. In this study, the effect of thermal lens in solid state lasers was simulated by using a theoretical model in both states consisted of pumping the laser rod to the side or to the end. Furthermore, temperature distribution in the rod laser which depends on the beam waist, radius of rod, and properties of the active medium were obtained. Finally, stresses, refractive index changes, and the thermal lens focal length were calculated in crystal. Keywords: Thermal Lensing Effect, End Pumping, Side Pumping, Thermo- Optic Effect, Thermal Stress, Birefringence, End Effect
