بررسی پراکندگی بریلوئین و کاربرد آن در تولید لیزر فیبری بریلوئین

تعداد 76صفحه در فایل word

کارشناسی ارشد در رشته فیزیک (M.A.)

گرایش: حالت جامد

عنوان:

بررسی پراکندگی بریلوئین و کاربرد آن در تولید لیزر فیبری بریلوئین

چکیده

هدف در این پایان نامه حل معادله شدت استوکس و پمپ برای یک لیزر خطی فیبری بریلوئین بهینه سازی بازده لیزر می باشد. فرایند فیزیکی براکندگی برانگیخته بریلوئین به وسیله برهمکنش غیرخطی بین نور تابشی (موج پمپ) با نور پراکندگی بریلوئین (موج استوکس) و موج آکوستیکی است که در طی یک فرایندی به نام الکترواستیرکشن تولید می شود لیزرهای فیبری بریلوئین توجه وسیعی را به دلیل آستانه کم و بهره بالا در انتقال توان پمپ به لیزر به خود جذب کردند. پراکندگی بریلوئین به عنوان یک پدیده اپتیک غیر خطی، کاربردهای زیادی به شکل تقویت کننده لیزر، سنسور و … در صنعت مخابرات یا پزشکی دارند. در این میان لیزرهای فیبری بریلوئبن از جایگاه ویژه ای برخوردارند. در فصل های 1 ، 2 و 3 اصول پراکندگی بریلوئین وهمچنین کاربرد آن را در تولید لیزرهای فیبری به تفصیل توضیح داده ایم. هدف اصلی این پایان نامه در فصل 4 آمده که در این فصل کار ما بهینه سازی لیزر خطی فیبری بریلوئین است. بنابراین از حل معادلات لیزر بریلوئین شروع می­کنیم که این معادلات تا مرتبه اول بریلوئین نوشته شده است و از مراتب بالاتر استوکس صرف نظر شده است. عوامل زیادی برکارکرد لیزر بریلوئین اثرگذار هستند. از این میان می توان به ضریب انعکاس آیینه ، شدت پمپ ورودی و طول لیزر اشاره کرد. در فصل چهارم پنج فرضیه در نظر گرفته ایم که فرضیه اول شبیه سازی لیزر فیبری مرتبه اول بریلوئین است یعنی یک لیزر تک طول موج. فرضیه دوم این است که هیچ پدیده غیر خطی دیگری در محیط فیبر تولید نمی شود. فرضیه سوم شکل کاواک است، کاواک های معمول لیزر فیبری یه صورت خطی و یا حلقوی است که در اینجا از فیبر خطی با طول معین استفاده شده است. فرضیه چهارم برای سادگی و حل معادلات فرض کردیم دو انتهای فیبر از آیینه ها فاصله کمی دارد و از این اتلاف صرفنظر می­کنیم. فرضیه پنجم شرایط مرزی است.

کلمات کلیدی: فیبر، پراکندگی برانگیخته بریلوئین، پراکندگی برانگیخته رامان،  لیزر فیبری بریلوئن، تقویت کننده نوری