تبلیغات
فیزیک دانشگاه شیراز - لیزر تیتانیوم سافایر [قسمت 1]
 
فیزیک دانشگاه شیراز
وَمَا خَلَقْنَا السَّمَاءَ وَالْأَرْضَ وَمَا بَیْنَهُمَا بَاطِلًا
درباره وبلاگ



مدیر وبلاگ : اسماعیل مخلصی
نظرسنجی
دوست دارید در کدام زمینه فیزیک فعالیت کنید؟








چهارشنبه 11 آذر 1394 :: نویسنده : اسماعیل مخلصی
در سال ۱۹۸۲ برای اولین بار در آزمایشگاه لینکولن محققان توانستند لیزری کوک پذیر (قابلیت تنظیم فرکانس درلیزر) بر مبنای عملکردTi:Al2O3 تیتانیوم دوپ شده (رسوب داده شده) در بلور سفایر تولید نمایند. تحول عظیم در لیزر تیتانیوم سفایر بعد ازگسترش روش‌های رشد بلور در دهه ۱۹۸۰ میلادی رخ داد. کریستال‌های تیتانیوم سفایر استفاده‌های فراوانی برای تولید سامانه‌های لیزری فوق سریع دارند. این کریستال‌ها توانایی ساخت پالس‌های فوق کوتاه فمتو ثانیه را دارا می‌باشند و بازهٔ طول موجی گسترده در حدود ۸۰۰ نانومتر دارند.
طیف جذب و نشر لیزر تیتانیوم سفایر :
کریستال تیتانیوم سفایر دارای باند جذبی پهن در ناحیه سبز-آبی (ناحیه مرئی) با پیک در حدود 500nm می‌باشد. پهنای باند نشری(FWHM)آن 180 nmو پیک نشر در780nm می‌باشد. تیتانیوم سفایر دارای بیشترین رنج کوک پذیری بین تمامی لیزرهای موجود در جهان است. رنج کوک پذیری این لیزر از بازهٔ ۶۶۰ نانومتر تا ۱۱۸۰ نانومتر می‌باشد. همانطور که در نمودار زیر مشاهده می‌کنید نکته مهم در مورد لیزر تیتانیوم سفایر این است که ناحیهٔ همپوشانی جذب و نشر این لیزر خیلی کوچک است. چون این لیزر طول موج‌هایی را که در ناحیه مرئی جذب می‌کند در ناحیه مادون قرمز نشر می‌دهد و در واقع طول موج‌هایی را که خودش منتشر می‌کند جذب نمی‌نماید و این موضوع باعث افزایش بهرهٔ لیزر می‌شود. طیف جذبی نشان داده شده در شکل بالاجذب ضعیفی در ناحیه تابش دارد کهجذب باقی‌مانده (Residual absorption) نامیده می‌شود. این ناحیه جذبی اگرچه کوچک است اما تاثیر زیادی در زمان رسیدن لیزر بهشدت آستانه (Ithreshold)و راندمان لیزرهای پیوسته دارد. حذف جذب پس مانده در کریستال‌های تیتانیوم سفایر یکی از بزرگترین مشکلات تولید کنندگان کریستال می‌باشد. علت اصلی جذب پسمانده تبدیل یون‌های Ti3+ به Ti4+ در طی مراحل حرارت دادن رشد بلور می‌باشد. در یک آزمایش نشان داده شد که اگر شرایطی به وجود بیاوریم که در رشد بلور یون‌های Ti4+ بیشتری تولید شود مقدار جذب پسمانده بیشتری ایجاد می‌شود. در یک آزمایش مشخص شد در حالتی که مقدار Ti3+ در بلور ۵۰درصد و مقدار Ti4+ نیز ۵۰درصدباشد مقدار جذب پسمانده ماکزیمم است.
نحوه پمپاژ
باند جذبی گسترده تیتانیوم سفایر پمپاژ لیزر را با روش‌های مختلف امکان‌پذیر می‌سازد. دمش این لیزر ابتدا توسط لامپ فلش صورت می‌گرفت، ولی این تکنیک به علت عمر کوتاه در ترازهای بالای لیزری (تقریباً sμ۳٫۸) روش مناسبی نبود. همچنین امکان دستیابی به پالسهای تیزتر در این روش وجود نداشت. از آنجایی که پیک جذب لیزر در ناحیه طیفی سبز تا قرمز می‌باشد، لیزر یون آرگون که دارای خطوط طیفی قوی در ناحیه ۴۸۸ و ۵۱۵ نانومتر می‌باشد لیزر بسیار خوبی برای عملکرد لیزر در ناحیه پیوسته است. از هارمونیک دوم لیزر Nd:YAG با طول موج ۵۳۲ نانومتر (سبز) و لیزر بخار مس با طول موج ۵۱۰ (قرمز) و ۵۷۸ (زرد) نانومتر نیز می‌توان برای پمپاژ لیزر تیتانیوم سفایر در حالت پالسی استفاده کرد. خروجی این لیزر در حالت پیوسته ۵۰ وات و در حالت پالسی، خروجی آن تا پتا وات (۱۰۱۵ وات) هم قابل دستیابی است؛ که این پالسها با دوره تناوب چند فمتو ثانیه تکرار می‌شود.





نوع مطلب :
برچسب ها :
لینک های مرتبط :
شنبه 24 تیر 1396 01:54 ب.ظ
This design is spectacular! You definitely know how to keep a reader amused.

Between your wit and your videos, I was almost moved to start my own blog (well, almost...HaHa!)
Wonderful job. I really loved what you had to say, and more than that, how
you presented it. Too cool!
پنجشنبه 14 اردیبهشت 1396 01:12 ق.ظ
Saved as a favorite, I love your website!
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر
نظرات پس از تایید نشان داده خواهند شد.


آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :