دانلود مقاله ترجمه شده پانزده سال کار بر روی لیزرهای دیسک نازک: نتایج و قوانین ارزیابی

ایده های اصلی طراحی لیزر دیسک نازک توضیح داده خواهد شد و مزایای کار با مواد لیزری مختلف بیان می شود. نتایج به دست آمده برای مد موج پیوسته (CW) و Q – سوئیچ شده و نیز برای تقویت پالس های کوتاه (نانوثانیه) و فوق کوتاه (پیکوثانیه، فمتوثانیه) نشان دهنده پتانسیل طراحی لیزر دیسک نازک هستند. قوانین سنجش و مقیاس بندی (scaling) برای این طرح لیزر نشان می دهند که حد توان برای عملکرد CW بسیار بیش تر از 40 kW برای یک تک دیسک است و حد انرژی حاصل از یک دیسک در مد پالسی بیش تر از 3J است. همچنین، کاربردپذیری مفهوم لیزر دیسک نازک در ساختارهای نیم رسانا با دمش اپتیکی مورد بررسی قرار خواهد گرفت. در هنگام دمش مستقیم چاه های کوانتومی، نقص انرژی بین فوتون دمشی و فوتون لیزر می تواند کم تر از 5% باشد، درنتیجه گرمای اتلافی تولیدشده درون ساختار نیم رسانا را کاهش می دهد. نخستین نتایج، پتانسیل این مفهوم جدید را نشان می دهند. در نهایت مرور کوتاهی از تحقق صنعتی فناوری لیزر دیسک نازک ارائه خواهد شد.

مفهوم لیزر دیسک نازک، یک طرح لیزری برای لیزرهای حالت جامد دمیده شده با دیود است که امکان ساخت لیزرهایی همزمان با توان خروجی بالا، بیش ترین بازدهی و کیفیت پرتو خوب را فراهم می سازد. از زمان نخستین اثبات این اصل در سال 1993 (1)، توان خروجی یک تک دیسک را می توان به بیش از 5 kW در عملکرد موج پیوسته (CW) افزایش داد. استفاده از چهار دیسک در یک تشدیدکننده امکان استخراج یک توان خروجی بیش از 9 kW را فراهم می کند.  لیزرهای دیسک نازک تا 8 kW برای پردازش و کار با مواد بطور تجاری در دسترس هستند. کیفیت پرتو (قابلیت کانونی شدن) در همه لیزرهای دیسک نازک تجاری موجود همواره بهتر از کیفیت پرتو لیزرهای میله ای با توان مشابه است. به علاوه، لیزرهایی با توان حداکثر 100 W با مد اصلی (fundamental mode) (M² < 1.2) در دسترس هستند. علاوه بر این، بازدهی الکتریکی آن بیش تر از سایر لیزرهای  حالت جامد تجاری موجود با توان مشابه است.

طراحی لیزر دیسک نازک امکان عملکرد پالسی بسیار موثری را نیز به صورت لیزر Q– سوئیچ شده یا یک تقویت کننده لیزری فراهم می کند. بخصوص تقویت و تولید پالس های فوق کوتاه با متوسط توان بسیار بالا و بازدهی زیاد امکان پذیر است. این خصوصیات لیزرهای دیسک نازک راهی را برای دسته جدیدی از سیستم های لیزر پالسی فوق کوتاه برای پردازش مواد فراهم می آورد...