ليزر Ce:Nd : YAG با دمش ديود نورگسيل و سوييچ Q انفعالي

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

در اين مقاله نخستين مشاهدات تجربي حاصل از كاربرد سوييچ Q انفعالي با محيط فعالCe:Nd:YAG و دمش نوري آرايه‌هاي ديود نور گسيل مورد بررسي قرار گرفته است. قطر و طول محيط فعال به ترتيب 3 و 60 ميلي‌متر است كه با استفاده از 4 رديف 32 تايي ديود نور گسيل آبي در460 طول موج نانومتر دميده مي‌شود. تشديدگر نوري با طول هندسي cm 14 از دو آينه 99 و 93 درصد در طول موج گذار ليزر 1064 نانومتر تشكيل شده است كه در حالت نوسان آزاد بيشينه انرژي خروجي نوسانگر بيش از 200 ميكرو ژول است. با قرار دادن يك سوييچ نوري انفعالي با تراگسيل اوليه 96 درصد، يك تپ نوري سوييچ Q با انرژي 17 ميكروژول و پهناي زماني 240 نانوثانيه به ازاي 6/0 ژول انرژي الكتريكي دمش مشاهده شد. با افزايش انرژي دمش تا 2/1 ژول 2 تپ سوييچ Q كم و بيش هم انرژي پديد مي‌آيند. همچنين روشي مبتني بر كنترل نرخ دمش و شكل‌دهي جريان ديودهاي نور گسيل براي كاهش پهناي تپ و افزايش انرژي با حفظ تك تپ ليزر ارائه شده است.

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