بررسی اثرات گرمایی و بازدیسی نیمرخ دمش بر - دانلود رایگان



دانلود رایگان اثرات گرمایی در لیزرهای حالت جامد غیرقابل اغماض هستند، به ویژههنگامی که دمش با توان بالا صورت می‌گیرد، بنابراین در سال‌های اخیر، پژوهش‌ها و تحقیقات فراوانی

دانلود رایگان
بررسی اثرات گرمایی و بازدیسی نیمرخ دمش بر پرتوهای خاص ماتیو-گاوس، کسینوس-گاوس و سهموی-گاوسword به منظور بررسی تأثیر گرما بر تولید پرتوهای خانواده هلمهولتز-گاوس، ابتدا چگونگی توزیع دما و چشمه ی گرمایی در میله لیزری شبیه سازی شده است ، سپس با استفاده از یک مدل گرمایی، اثرات گرما بر تولید پرتوهای کسینوس-گاوس و سهموی-گاوس بررسی و در ادامه میزان تأثیر گرما بر تولید چهار پرتو خاص خانواده هلمهولتز-گاوس مقایسه شده است. نتایج و محاسبات نشان می دهد که در دمش با توان بالا، اثرات گرمایی به شدت بر تولید پرتوهای خانواده هلمهولتز-گاوس تأثیرگذار است، ولی با افزایش دادن کمر پرتو دمشی، گرادیان دمایی در محیط فعال کاهش می یابد و رفتار عدسی -گونه محیط به شدت تضعیف می گردد، لذا برای حالتی که کمر پرتو دمشی بزرگ است، می توان از اثرات گرما بر پرتو خروجی لیزر چشم پوشی کرد.
اثر بازدیسی نیمرخ دمش و به تبع آن بازدیسی نیمرخ چشمه گرمایی بر تولید پرتوهای هلمهولتز-گاوس است که در این رابطه، تأثیر بازدیسی نیمرخ دمش بر مدل گرمایی پرتوهای خاص ماتیو-گاوس، کسینوس-گاوس و بسل-گاوس بررسی شده است. نتایج نشان می دهد که میزان تأثیر بازدیسی نیمرخ دمش بر مدل گرمایی پرتوهای خاص، بستگی به توان دمش دارد، بطوریکه برای دمش با توان کم، بازدیسی نیمرخ دمش بر تولید پرتوهای خاص بی تأثیر است، اما با افزایش توان دمش، رفتار عدسی- گونه محیط نسبت به حالت قبل تقویت می گردد. بنابراین بازدیسی نیمرخ دمش در توان دمش بالا، بر مدل گرمایی پرتوهای خاص هلمهولتز-گاوس تاثیرگذار است و باید به خوبی در مطالعات و طراحی لیزرهای حالت جامد درنظرگرفته شود.
عنوان صفحه
فصل اول: مقدمه
آنچه در رساله خواهد آمد ...........................................................................................................6
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل سوم: مدل گرمایی پرتوهای کسینوس-گاوس و سهموی-گاوس، مقایسه تأثیر گرما بر تولید پرتوهای هلمهولتز-گاوس
فصل چهارم: بررسیاثر بازدیسی نیمرخ دمش برمدل گرمایی پرتوهای هلمهولتز-گاوس یک لیزر حالت جامد
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل پنجم: نتیجه گیری
............................................................................................97
منابع.............................................................................................................................100
............................................................................................97
منابع.............................................................................................................................100
فهرست شکل ها
عنوان صفحه
فهرست شکل ها
عنوان صفحه
فهرست شکل ها
عنوان صفحه
عنوان صفحه
1-1 مقدمه و تاریخچه
در لیزرهای حالت جامد، تمرکز انرژِی دمش در منطقه ی کوچکی حول محور طولی بلور، منجر به تولید گرما شده و در نتیجه منجر به توزیع غیریکنواخت دما در میله لیزری می شود. گرمای تولید شده در این منطقه، برای رسیدن به تعادل گرمایی، از طریق رسانش به سمت مرزهای خنک تر حرکت کرده و از آنجا از طریق فرآیند همرفت و تا حدودی تابش به محیط پیرامون منتقل می شود. این فرآیند باعث ایجاد شیب دمایی[4] در میله لیزری شده که خود زمینه ساز بروز اثرات منفی بر خروجی لیزر می شود. توزیع غیریکنواخت دما در بلور لیزری، باعث به وجود آمدن اثرات ناخوشایند نظیر پاشندگی گرمایی[1] ناشی از تغییر ضریب شکست، انحنای سطوح بلور (اثر انتها)، تنش[2] و کرنش[3] گرمایی می شود. پاشندگی گرمایی و اثر انتها باعث القای اختلاف فاز بین پرتوهای عبوری روی محور بلور و پرتوهای عبوری از سایر فواصل می شوند، لذا در محیط های بلوری، این اثرات به مانند عدسی محدب رفتار می کنند. شکل این عدسی گرمایی القایی کاملاً به نیمرخ دمش بستگی دارد. از دیگر اثرات گرمایی، می توان به ایجاد دوشکستی القایی[4]در بلور های لیزری همسانگرد اشاره کرد که در اثر وجود تنش و کرنش گرمایی در آن به وجود می آید. اصطلاح دوشکستی به این دلیل به کار می رود که نور در ابتدا مولفه ی میدان در راستای انتشار ندارد اما در حین عبور از محیط، بردار قطبش خطی اولیه آن به دو بردار عمود برهم تجزیه می شود. به علت القای دوشکستی، واقطبیدگی در بلور همسانگرد رخ می دهد که به صورت نسبت انرژی صرف شده برای تولید مولفه عمود بر قطبش اولیه به
انرژی نور قطبیده خطی اولیه تعریف می شود.کنترل اعوجاج جبهه موج و واقطبیدگی ناشی از دوشکستی شدن، موضوعاتی هستند که ذهن طراحان لیزر را به خود مشغول ساخته اند، به این دلیل که عدم شناخت و جبران آن ها باعث کاهش کیفیت پرتو خروجی لیزر می شود]7,8[. از طرفی میزان اعوجاج گرمایی[1] و دوشکستی شدن، به میزان گرمای تولید شده بر واحد حجم و خصوصیات گرمایی-اپتیکی بلور لیزری بستگی دارد. انبساط های غیر یکنواخت ماده لیزری ناشی از وجود توزیع غیریکنواخت دما، باعث تغییر در خواص مکانیکی و گرمایی بلور نظیر ظرفیت گرمایی ویژه، رسانندگی ویژه، سختی و حد شکست آن می شود. بنابراین وجود اثرات گرمایی در ماده فعال لیزری، تغییر خواص نوری و اپتیکی بلور، ناپایداری کاواک لیزر، کاهش کیفیت پرتو[2] و اعوجاج جبهه موج[3] را در پی دارد]9-11[. بنابراین بررسی اثرات گرمایی در لیزرهای حالت جامد پرتوان دارای اهمیت فراوانی است و باید با ارائه پیکربندی و طراحی مناسب، اثرات گرمایی در این لیزرها کاهش داده شود.


دریافت فایل
جهت کپی مطلب از ctrl+A استفاده نمایید نماید





مقاله


پاورپوینت


فایل فلش


کارآموزی


گزارش تخصصی


اقدام پژوهی


درس پژوهی


جزوه


خلاصه