مجلۀ پژوهش فیزیک ایران

تحلیل طیفی رفتار بازتابنده مزدوج فازی برای تقویت‌کننده اپتیکی دوعبوری

نویسندگان

محمد جابری 1
امیرحسین فرهبد 2
حمید رحیم پور سلیمانی 3

1 پژوهشکده لیزر و اپتیک، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، تهرانگروه فیزیک، دانشگاه گیلان، رشت

2 پژوهشکده لیزر و اپتیک، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، تهران

3 گروه فیزیک، دانشگاه گیلان، رشت

https://doi.org/10.18869/acadpub.ijpr.15.1.71
چکیده
Nd:YAGدر این مقاله رفتار بازتابنده دو سلولی مزدوج فازی برای تقویت‌کننده دو عبوری  مورد بررسی و تحلیل تجربی و نظری قرار گرفته است. برای این منظور شدت میدان اپتیکی ورودی به تقویت کننده برای سه حالت تک، دو و بیش از دو مد طولی برای نوسانگر لیزر، مورد ارزیابی قرار گرفت. مدل نظری بر پایه حل همزمان معادلات مدل 2 بعدی شدت و دامنه موج اکوستیکی برای آینه دو سلولی مزدوج فازی (مولد-تقویت‌کننده)، به همراه معادلات نرخ برای شدت و تفاوت انبوهی برای تقویت‌کننده اپتیکی لیزر با درنظر گرفتن شرایط مرزی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج محاسبات نشان می‌دهند که آینه مزدوج فازی در مقایسه با آینه ساده تمام بازتابان، رفتار طیفی کاملاً متفاوتی از خود نشان می‌دهد که منجر به پالایش قابل ملاحظه طیفی موج استوکس بازگشتی از پراکندگی القایی بریلوئن می‌گردد و میدان تقویت شده تا حد زیادی عاری از زنش‌های مدی است.

کلیدواژه‌ها

مزدوج فازی
تقویت‌کننده اپتیکی
مد‌ طولی
رفتار طیفی
آینه دو سلولی مزدوج فازی
معادلات نرخ

عنوان مقاله English

Spectral behavior of phase conjugated mirror in a two-pass optical amplifier

نویسندگان English

M Jaberi 1
A H Farahbod 2
H Rahimpur Soleimani 3
چکیده English

In this paper, the spectral behavior of a two-cell phase conjugated mirror (PCM)with a two-pass Nd:YAG amplifier has been analyzed experimentally and theoretically. For this purpose, amplifier input intensity for the three different states of laser oscillator with one, two and three longitudinal modes have been investigated. The numerical model is based on 2-dimension equations of stokes back-scattered intensity and acoustic wave, for two-cell generator-amplifier phase conjugated mirror with proper boundary conditions and simultaneously solving the rate equations of Nd:YAG optical amplifier. Results of the Fourier analysis of the amplified intensity show considerable differences between Fourier amplitudes of the amplifier equipped with PCM and a two-pass amplifier with a conventional turning mirror under the same output energy. The amplifier with PCM has a completely filtered and different spectral behavior with clearly reduction of the beating between Fourier components of the input optical field.

کلیدواژه‌ها English

phase conjugation
optical amplifier
rate equations
two-cell phase conjugated mirror
C B Dane, W A Neuman, and L A Hackel, High-energy SBS pulse compression. Quantum Electronics, IEEE Journal of, )1994(. 30 8 1907 .
2. S Schiemann, W Ubachs, and W Hogervorst, Efficient temporal compression of coherent nanosecond pulses in a compact SBS generator-amplifier setup., IEEE Journal of, Quantum Electronics )1997(. 333. 358.
3. M Nakatsuka, et al., Recent topics in engineering for solid-state peak-power lasers in repetitive operation. JOURNAL-KOREAN PHYSICAL SOCIETY, 2003. 432. 607.
4. H J Kong et al., J. Korean Phys. Soc, )2010(. 56 177.
5. T Omatsu, et al., The Current Trends in SBS and phase conjugation. Laser and Particle Beams, 30 )2012( 117.
6. G Crofts and M Damzen, Optics Communications, 81 (1991) 237.
7. G Crofts, M Damzen, and R Lamb, JOSA B, (1991) 82282 .
8. W Hasi, et al., Research on the enhancement of power-load of two-cell SBS system by choosing different media or mixture medium. Laser and Particle Beams,. 25 )2007( 207.
9. N Hodgson and H Weber, “Optical Resonators: Fundamentals, Advanced Concepts, Applications” Vol. Springer 108 (2005).
10. M Jaberi, A Farahbod, and H Rahimpur Soleimani, Longitudinal mode structure in a non-planar ring resonator. Iranian Journal of Physics Research, 2013. 13(1): p. 35-44.
13. W Koechner, “Solid-State Laser Engineering”., Berlin, Springer. (2006)
14. A Mullen, R R Lind, and G C Valley, Optics communications, 63 2 (1987) 123.
15. S K Lee, et al., J. Korean Phys. Soc, 46 (2005). 443.
16. L M Frantz and J S Nodvik, Journal of Applied Physics, 34 8 (2004) 2346.
17. R Menzel and H J Eichler, Physical Review A 46 (1992) 7139.
18. A Brignon and J P Huignard, “Phase conjugate laser optics”. Vol. 9. Wiley (2004).

صفحه اصلی

راهنمای نویسندگان

ارسال مقاله

داوران

تماس با ما

تحت نظارت وف بومی