Termal analiz ve iyileştirilmiş tutucu tasarımı ile 1.5 W Lazer Diyot çift-uç pompalı levha geometrisine sahip Cr:Nd:GSGG lazer sistemi

Abstract

Bu çalışmada katı-hal lazerlerde önlenemeyen sıcaklık etkileri karakteristiğinin kapsamlı analizini ve kazanç ortamında üretilen ısı için uçtan uca çözüm sunulmaktadır. Isı etkilerinin azaltılarak lazerin verimliliğini artırmak amacıyla temel fiziksel mekanizmalar (Quantum Kusuru, Yukarı Dönüştürme ve Floresans Yaşam Süresinin Termal Sönümlenmesi) açıklanarak kavitenin pratik çalışma koşullarında kullanılabilecek uygun bir tutucu tasarımı için Toplam Isı Üretim Katsayısı hesaplanmıştır. Özellikle çeşitli pompalama senaryolarıyla kullanılan Cr:Nd:GSGG kristallerindeki termal lens etkisinin teorik hesaplamalarında sonlu-elemanlar yöntemiyle benzetimler gerçekleştirilmiştir. Öngörülen termal uyarımlı gerilimler daha önce deneysel olarak gözlemlenen değer ile karşılaştırılmıştır. Son aşamada, 1.5W Gaussian (TEM00) çift uç pompalı levha geometrili Cr:Nd:GSGG kristalinin benzetimi yordamıyla yeni tip kristal tutucu tasarımı için gerekli hesaplama yapılmıştır. Sonuçlar derinlemesine tartışılarak bu kazanç ortamı için yeni tutucu tasarımının uygun olduğu gösterilmiştir