بررسی تجربی اثر فشار گاز و طول تشدیدگر بر روی پهنای زمانی تپ لیزر 2CO

جلوانی, سعید; سیلاخوری, کاوه; زارع, سهند; ملاباشی, محمود; ایلچی, مریم; پورحسن نژاد, زهرا; احدپور, داود

doi:10.24200/nst.2023.1373

نوع مقاله : مقاله فنی

نویسندگان

¹ پژوهشکده فوتونیک و فن‌آوری‌های کوانتومی، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی، صندوق پستی: 836-14395، تهران – ایران

² دانشکده فیزیک، دانشگاه علم و صنعت ایران، کدپستی: 1684613114، تهران - ایران

³ پژوهشکده فوتونیک و فن‌آوری‌های کوانتومی، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی، صندوق پستی: 836-14395، تهران – ایران

https://doi.org/10.24200/nst.2023.1373

چکیده

در این مقاله، به بررسی اثر پارامترهای گوناگون بر شکل تپ‌های گسیلی لیزر ₂CO تپی پرداخته شده است. در این راستا، عوامل مختلفی مانند: فشار گاز و هم‌چنین طول تشدیدگر تغییر داده شدند و شکل تپ‌های گسیلی لیزر در هر حالت به‌همراه اندازه انرژی آن‌ها ثبت گردیدند. نتایج نشان می‌دهد که انرژی گسیلی با افزایش فشار گاز، به‌شدت افزایش می‌یابد، به‌گونه‌ای که با 2 برابر و 3 برابر شدن فشار، انرژی گسیلی به 3 و 5 برابر، پهنای زمانی تپ‌ها به نیم و یک‌سوم و زمان برساخت آن‌ها نیز به 9_/0 و 7_/0 اندازه‌های اولیه‌ی خود می‌رسند. هم‌چنین با درازتر شدن طول کاواک، از دیرش زمانی میخه و به‌ویژه دنباله‌ی تپ‌ها کاسته می‌گردد. برای انجام این رشته آزمایش‌ها، از یک لیزر دست‌ساز با فشار کار در بازه‌ی atm 1-3 بهره گرفته شده است.

کلیدواژه‌ها

20.1001.1.17351871.1402.44.2.20.2

عنوان مقاله [English]

Experimental study of the effects of gas pressure and resonator length on the CO2 laser pulse shape

نویسندگان [English]

S. Jelvani ¹
K. Silakhori ¹
S. Zare ²
M. Mollabashi ²
M. Ilchi ³
Z. Pourhasannejad ¹
D. Ahadpour ¹

¹ Photonic and Quantum Technologies Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute, AEOI, P.O.Box: 14395-836, Tehran - Iran

² Physics Department, Iran University of Science and Technology, Postal Code: 1684613114, Tehran - Iran

³ Photonic and Quantum Technologies Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute, AEOI, P.O.Box: 14395-836, Tehran - Iran

چکیده [English]

In this paper, the effect of various parameters on the pulse shape of the CO₂ laser has been investigated. For this purpose, various parameters such as gas pressure and the length of the resonator were changed and the laser pulses shapes in each case along with their energy have been recorded. The results show that the output energy increases sharply with increasing gas pressure, so that when the pressure increases by factors of 2 and 3, the output energy increases by factors of 3 and 5 while the pulses duration reaches 0.5 and 0.3 and their buildup time reaches 0.9 and 0.7 of the initial values. In addition, by increasing the oscillator length, the width of the spike and especially of the tail parts of the pulses decease. To perform this series of experiments, a home-made laser with 1-3 atm operational pressure has been used

کلیدواژه‌ها [English]

Pulsed CO2 Laser
Pulse width
Gas pressure
Resonator length

مراجع

1. M. Endo, R.F. Walter, Gas Lasers, CRC Press, )2007(.

2. S. Marchetti, R. Simili, Continuously Tunable Multi-Atmosphere Small Size CO₂ TEA Laser, Optics & Laser Technology, 23, (1991).

3. G.A. Baranov, A.A. Kuchinsky, High-Power, High-Pressure Pulsed CO₂ Lasers and their Applications, Quantum Electronics, 35(3), (2005).

4. O. Svelto, Principles of Lasers, 2nd edition, Springer, New York, (1982).

5. S. Beheshtipour, et al., Investigating the performance of plasma cutters of 2TEA CO lasers with nitrogen and argon gases, Iran Physics Conference, Yazd, (2016).

6. S. Beheshtipour, et al., The Effects of Focusing Power on TEA CO₂ Laser-Induced Gas Breakdown and the Consequent Pulse Shaping Effects, Physics of Plasmas, 25, (2018).

7. C. Rolland, P.B. Korkum, Generation of 130-fsec Midinfrared Pulses, JOSA B, 3, (1986).

8. K. Silakhori, et al., A Small Size 1–3 atm Pulsed CO₂ Laser with Series-Connected Spark Gaps Ultraviolet Preionization, Review of Scientific Instruments, 85(1), (2014).

مجله علوم، مهندسی و فناوری هسته‌ای

بررسی تجربی اثر فشار گاز و طول تشدیدگر بر روی پهنای زمانی تپ لیزر 2CO

مراجع

مراجع

1. M. Endo, R.F. Walter, Gas Lasers, CRC Press, )2007(.

2. S. Marchetti, R. Simili, Continuously Tunable Multi-Atmosphere Small Size CO₂ TEA Laser, Optics & Laser Technology, 23, (1991).

3. G.A. Baranov, A.A. Kuchinsky, High-Power, High-Pressure Pulsed CO₂ Lasers and their Applications, Quantum Electronics, 35(3), (2005).

4. O. Svelto, Principles of Lasers, 2nd edition, Springer, New York, (1982).

5. S. Beheshtipour, et al., Investigating the performance of plasma cutters of 2TEA CO lasers with nitrogen and argon gases, Iran Physics Conference, Yazd, (2016).

6. S. Beheshtipour, et al., The Effects of Focusing Power on TEA CO₂ Laser-Induced Gas Breakdown and the Consequent Pulse Shaping Effects, Physics of Plasmas, 25, (2018).

7. C. Rolland, P.B. Korkum, Generation of 130-fsec Midinfrared Pulses, JOSA B, 3, (1986).

8. K. Silakhori, et al., A Small Size 1–3 atm Pulsed CO₂ Laser with Series-Connected Spark Gaps Ultraviolet Preionization, Review of Scientific Instruments, 85(1), (2014).

9. K. Silakhori, et al., High Repetition Rate Pin-Array UV Pre-ionized CO₂ Laser, Proc. SPIE, Vol. 6263, Tomsk, Russia, (2005).

10. K. Silakhori, et al., A Compact Injection Locked Single Longitudinal Mode TEA CO₂ Laser, Proc. SPIE, Vol. 5777, Prague, Czech, (2004).

دوره 44، شماره 2 - شماره پیاپی 104
تیر 1402
صفحه 170-176

بررسی تجربی اثر فشار گاز و طول تشدیدگر بر روی پهنای زمانی تپ لیزر 2CO

مراجع

مراجع

1. M. Endo, R.F. Walter, Gas Lasers, CRC Press, )2007(.

2. S. Marchetti, R. Simili, Continuously Tunable Multi-Atmosphere Small Size CO2 TEA Laser, Optics & Laser Technology, 23, (1991).

3. G.A. Baranov, A.A. Kuchinsky, High-Power, High-Pressure Pulsed CO2 Lasers and their Applications, Quantum Electronics, 35(3), (2005).

4. O. Svelto, Principles of Lasers, 2nd edition, Springer, New York, (1982).

5. S. Beheshtipour, et al., Investigating the performance of plasma cutters of 2TEA CO lasers with nitrogen and argon gases, Iran Physics Conference, Yazd, (2016).

6. S. Beheshtipour, et al., The Effects of Focusing Power on TEA CO2 Laser-Induced Gas Breakdown and the Consequent Pulse Shaping Effects, Physics of Plasmas, 25, (2018).

7. C. Rolland, P.B. Korkum, Generation of 130-fsec Midinfrared Pulses, JOSA B, 3, (1986).

8. K. Silakhori, et al., A Small Size 1–3 atm Pulsed CO2 Laser with Series-Connected Spark Gaps Ultraviolet Preionization, Review of Scientific Instruments, 85(1), (2014).

9. K. Silakhori, et al., High Repetition Rate Pin-Array UV Pre-ionized CO2 Laser, Proc. SPIE, Vol. 6263, Tomsk, Russia, (2005).

10. K. Silakhori, et al., A Compact Injection Locked Single Longitudinal Mode TEA CO2 Laser, Proc. SPIE, Vol. 5777, Prague, Czech, (2004).

دوره 44، شماره 2 - شماره پیاپی 104تیر 1402صفحه 170-176

2. S. Marchetti, R. Simili, Continuously Tunable Multi-Atmosphere Small Size CO₂ TEA Laser, Optics & Laser Technology, 23, (1991).

3. G.A. Baranov, A.A. Kuchinsky, High-Power, High-Pressure Pulsed CO₂ Lasers and their Applications, Quantum Electronics, 35(3), (2005).

6. S. Beheshtipour, et al., The Effects of Focusing Power on TEA CO₂ Laser-Induced Gas Breakdown and the Consequent Pulse Shaping Effects, Physics of Plasmas, 25, (2018).

8. K. Silakhori, et al., A Small Size 1–3 atm Pulsed CO₂ Laser with Series-Connected Spark Gaps Ultraviolet Preionization, Review of Scientific Instruments, 85(1), (2014).

9. K. Silakhori, et al., High Repetition Rate Pin-Array UV Pre-ionized CO₂ Laser, Proc. SPIE, Vol. 6263, Tomsk, Russia, (2005).

10. K. Silakhori, et al., A Compact Injection Locked Single Longitudinal Mode TEA CO₂ Laser, Proc. SPIE, Vol. 5777, Prague, Czech, (2004).

دوره 44، شماره 2 - شماره پیاپی 104
تیر 1402
صفحه 170-176