لیزر Ce:Nd:YAG با دمش دیود نورگسیل و سوییچ Q انفعالی

ترکاشوند, مصطفی; فرهبد, امیر حسین; هاشمی زاده, سید علی

doi:10.29252/ijpr.18.3.477

لیزر Ce:Nd:YAG با دمش دیود نورگسیل و سوییچ Q انفعالی

نویسندگان

مصطفی ترکاشوند ¹

امیر حسین فرهبد ²

سید علی هاشمی زاده ³

¹ پژوهشکده پلاسما و گداخت هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، تهران. دانشکده علوم، دانشگاه پیام نور، تهران

² پژوهشکده پلاسما و گداخت هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، تهران

³ دانشکده علوم، دانشگاه پیام نور، تهران

https://doi.org/10.29252/ijpr.18.3.477

چکیده

در این مقاله نخستین مشاهدات تجربی حاصل از کاربرد سوییچ Q انفعالی با محیط فعالCe:Nd:YAG و دمش نوری آرایه‌های دیود نور گسیل مورد بررسی قرار گرفته است. قطر و طول محیط فعال به ترتیب 3 و 60 میلی‌متر است که با استفاده از 4 ردیف 32 تایی دیود نور گسیل آبی در460 طول موج نانومتر دمیده می‌شود. تشدیدگر نوری با طول هندسی cm 14 از دو آینه 99 و 93 درصد در طول موج گذار لیزر 1064 نانومتر تشکیل شده است که در حالت نوسان آزاد بیشینه انرژی خروجی نوسانگر بیش از 200 میکرو ژول است. با قرار دادن یک سوییچ نوری انفعالی با تراگسیل اولیه 96 درصد، یک تپ نوری سوییچ Q با انرژی 17 میکروژول و پهنای زمانی 240 نانوثانیه به ازای 6/0 ژول انرژی الکتریکی دمش مشاهده شد. با افزایش انرژی دمش تا 2/1 ژول 2 تپ سوییچ Q کم و بیش هم انرژی پدید می‌آیند. همچنین روشی مبتنی بر کنترل نرخ دمش و شکل‌دهی جریان دیودهای نور گسیل برای کاهش پهنای تپ و افزایش انرژی با حفظ تک تپ لیزر ارائه شده است.

کلیدواژه‌ها

سوییچ Q انفعالی

دمش با دیود نور گسیل

لیزر Ce:Nd:YAG

عنوان مقاله English

Passively Q-switched LED-pumped Ce: Nd:YAG laser

نویسندگان English

M Tarkashvand ¹

A H Farahbod ²

S A Hashemizadeh ³

چکیده English

The experimental study of passively Q-switched, LED-pumped Ce:Nd:YAG laser is reported. The active medium is a 3 mm diameter laser rod with 60 mm length; it is optically pumped with four segments of blue LEDs at 460 nm, with each segment consisting of 32 single LEDs. The 14 cm length optical resonator with 2 dielectric mirrors and the reflectivity of 99 and 93 percent at 1064 nm produced more than 200 micro-joules laser spikes at the free-running mode of operation. By using a passive optical switch with 96% initial transmission and 0.6 J electrical pumping energy, the single Q-switch (QS) laser pulse with 240 ns pulse-width and 17 micro-joules optical energy was produced. By increasing the pumping energy to 1.2 J, two nearly similar QS laser pulses were generated. Moreover, we have proposed a method for decreasing the pulse-width and increasing the energy of single QS laser pulse that is based on controlling the pumping rate by shaping the current of LEDs

کلیدواژه‌ها English

passive Q-switch

LED pumping

Ce: Nd: YAG laser

1. J Bhardwaj, G Guth, J M Cesaratto, O B Shchekin, W A Soer, W Götz, R Bonné, Z F Song, and J Breejen, Devices and Applications for Solid State Lighting XXI (2017) 1012417.
2. A Barbet, F Balembois, A Paul, J P Blanchot, A L Viotti, J Sabater, F Druon, and P Georges, Opt. Lett. 39 (2014) 6731.
3. B Villars, E S Hill, and C G Durfee, Opt. Lett. 40 (2015) 3049.
4. K Y Huang, C K Su, M W Lin, Y C Chiu, and Y C Huang, Opt. Express 24 (2016) 12043.
5. J Chen and J N Chen, Optical Review 13, 6 (2006) 427.
6. C Y Cho, C C Pu, K W Su, and Y F Chen, Opt. Lett. 42, 12 (2017) 2394.
7. P Pichon, A Barbet, D Blengino, P Legavre, T Gallinelli, F Druon, J P Blanchot, F Balembois, S Forget, S Chénais, and P Georges, Optics and Laser Technology 96 (2017) 7.
9. M Tarkashvand, A H Farahbod, and S A Hashemizadeh, Laser Physics 28 (2018) 055801.
10. Y Kalisky, A Ben-Amar Baranga, Y Shimony, and M R Kokta, Optical Materials 8 (1997) 129.
11. W Koechner, “Solid-State Laser Engineering”, 6 th Edition, Chap.8, Springer (2006).
12. A H Farahbod and F Tahsildaran Fard, Iranian Journal of Physics Research 11, 2 (2011) 117.
13. X Zhang, S Zhao, Q Wang, Q Zhang, L Sun, and S Zhang, IEEE Journal of Quantum Electron. 33, 12 (1997) 2286.
14. J Dong, Optics Communications 226 (2003) 337.