شبیه‌سازی قفل شدگی مدی به روش مدولاسیون فرکانس در لیزر Nd:YLF و بررسی تأثیر واکوکی بر پارامتر های لیزر

نویسندگان

1 سپاه

2 سپاه- جنگال

چکیده

امروزه لیزرهای فوق کوتاه در بسیاری از بخش­ها مورد استفاده قرار می­گیرند. تخریب لایه­های نازک، تولید ساختارهای سه بعدی، تولید امواج تراهرتز،‌ انواع طیف سنجی نظیر فروشکست القایی لیزر پالس فوق کوتاه و‌ فروشکست القایی فیلامان، جراحی‌های مختلف پزشکی و کاربرد در  فیزیک هسته­ای فقط گوشه­ای از موارد استفاده این لیزرها می­باشند. در این مقاله ابتدا پدیده مدولاسیون فرکانس بررسی می­شود و سپس قفل شدگی مدی فعال توسط مدولاسیون فرکانس مورد بررسی نظری قرار داده می‌شود. در واقع این روش برای تولید پالس‌های فوق کوتاه با مدوله کردن تلفات کاواک و یا تغییرات فاز در یک رفت و برگشت درون کاواک است. این کار با استفاده از مدولاتور آکوستواپتیکی و مدولاتور الکترواپتیکی انجام می‌شود. همچنین شبیه‌سازی‌ برای این قفل شدگی مدی در لیزر Nd:YLF به روش خود سازگار انجام می­شود. در این روش فرض می‌شود که شکل پالس، در یک رفت و برگشت درون مشدد، تغییر نمی­کند و پالس گاوسی اولیه، گاوسی باقی خواهد ماند. پالس‌هایی کوتاه‌تر از 40 پیکوثانیه با انرژی 120نانوژول و نرخ تکرار 250 مگاهرتز از نوسانگر طراحی شده به‌دست آمدند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Simulation of Frequency Modulation Mode-locking in a Nd:YLF Laser and Investigation of Detuning Influence on the Laser Parameters

نویسندگان [English]

  • Abdollah Malakzadeh Fard Khangheshlaghi 1
  • Mohammad Javad Kamjoo 1
  • Mehdi Ghaed Rahmati 2
1
2
چکیده [English]

Todays, ultrashort pulse lasers are employed in many branches of science and technology. Surface coating destruction, three dimensional micro or nano-structuring, terahertz wave generation and various spectroscopic techniques such as: ultrashort pulse laser induced breakdown spectroscopy, filament induced breakdown spectroscopy, and also different and several applications in nuclear physics are a portion of ultrashort pulse lasers utilizations. In this work, frequency modulation is firstly overviewed and then active mode-locking using the modulation is investigated in details. The modulation is in fact employed for ultrashort pulse generation by cavity loss modulation or phase changes modulation in a round trip. This can be done using an acousto-optical modulator or an electro-optical modulator. Later the mode-locking in a Nd:YLF laser cavity implementing self-consistent method is simulated. Ultrashort pulses shorter than 40ps with 120nJ energy and a rate of 250MHz are output of the designed oscillator.  
 

کلیدواژه‌ها [English]

  • Frequency Modulation
  • Mode-locking
  • Self-consistent