طراحی و تحلیل پارامترهای یک لیزر دمش ازانتهای Nd:YVO4 واقع در باند مادون قرمز نزدیک طیف الکترومغناطیسی

بابایی توسکی, مجید; عبادیان, حسن; ملکی, عباس

طراحی و تحلیل پارامترهای یک لیزر دمش ازانتهای Nd:YVO4 واقع در باند مادون قرمز نزدیک طیف الکترومغناطیسی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

¹ پژوهشگر، دانشگاه صنعتی مالک اشتر شاهین شهر، شاهین شهر.ایران

² استادیار، دانشگاه صنعتی مالک اشترشاهین شهر، شاهین شهر.ایران

³ استادیار، دانشگاه صنعتی مالک اشتر شاهین شهر، شاهین شهر.ایران

چکیده

در این تحقیق نتایج طراحی و تحلیل یک لیزر حالت جامد دمش از انتهای دیودی Nd:YVO4 ارائه شده است. نتایج شبیه‌سازی برای تولید توان W25 در طول موج nm1064 با توان دمشی W50 حاکی از بازده تبدیل نوری به نوری 43% می‌باشد.مقایسه نتایج روش تحلیلی با نتایج شبیه‌سازی نرم‌افزارLASCAD نشان دهنده توافق نتایج دو روش و دقت محاسبات در زمینه توان قابل استخراج و پایداری مشدد لیزری می‌باشد. همچنین نتایج شبیه‌سازی دمایی بلور لیزری تحت دمش نوری با نرم‌افزار تحلیل فیزیکی COMSOL، نشان‌دهنده افزایش دمای مرکز بلور تاحدود K300 می‌باشد. نتایج‌ به‌دست آمده درتوافق خوبی با نتایج شبیه‌سازی با نرم‌افزار تحلیل مکانیکیAbaqus می‌باشند. تنش مکانیکی القایی گرمایی در بیشترین مقدار حدود Mpa25 بوده که حدود 50% مقدار قابل تحمل برای بلور Nd:YVO4 می‌باشد که در ناحیه امن دمش نوری بدون شکست ماده فعال قرار دارد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

design and analysis of the parameters of anend pumped Nd:YVO4 laser at near infrared electromagnetic spectrum.

نویسندگان [English]

MAJID Babaie tooski ¹
HASAN EBADIAN ²
abbas maleki ³

¹ Researcher, Malek Ashtar Shahinshahr University of Technology, Shahinshahr, Iran

² Assistant Professor, Malek Ashtar University of Technology, Shahin shahr, Shahinshahr, Iran

³ Assistant Professor, Malek Ashtar University of Technology, Shahinshahr, Shahinshahr, Iran

چکیده [English]

This research presents the design and analysis of a solid-state laser tailing based on an Nd:YVO4 diode. Simulations predict a 43% optical-to-optical conversion efficiency, generating 25W of power at 1064nm with a 50W pumping power. Using LASCAD software, the analysis confirms the accuracy of the calculations for extractable power and laser intensifier stability. Additionally, COMSOL physical analysis software simulates the temperature of the laser crystal under optical pumping, indicating a maximum temperature increase of 300K at the crystal center. Our findings closely match the simulations conducted using Abaqus mechanical analysis software. The peak thermal stress, approximately 25 MPa, reaches only 50% of the Nd:YVO4 crystal's tolerable limit. This lies well within the safe operating range for optical pumping, ensuring the active material remains intact.

کلیدواژه‌ها [English]