بررسی لیزر های فیبری پالسی مورد استفاده در گداخت هسته ای

با توجه به اهمیت تکنولوژی گداخت هسته ای در تولید انرژی، روش های متفاوتی به منظور انجام این امر پیشنهاد شده است. استفاده از لیزر های پرتوان (پالسی) یکی از روش های جدیدی است که امروزه مطالعات فراوانی بر روی آن ها انجام گردیده است. در این پروژه سعی بر آن است تا بتوان مبانی و تئوری استفاده از لیزر های فیبری در گداخت هسته ای به دقت بررسی و روش های پیش بینی جدیدی ارائه گردد. کارهای جدیدی که در زمینه تولید تپ های بسیار کوتاه انجام می گیرد از جمله کارهای تحقیقاتی روز دنیاست و از اهمیت خاصی برخوردار است. برای تولید لیزر های پالسی فشرده شده (طول موج در حد فمتو ثانیه) و توان های بالا (در حد مگاوات)، یکی از روش های پیشنهادی قفل کردن مد موجود در کاواک لیزر فیبری می باشد. با قفل کردن مد لیزرهای فیبری می توان لیزرهای تپ کوتاه با شدت بالا را ایجاد کرد. در این پایان نامه از روش قفل شدگی active که از دو قفل کننده am و fm به این منظور استفاده می کند بهره جستیم. سپس نوع جدیدی از فیبر ها تحت عنوان فیبر با پاشندگی کاهنده(ddf) را معرفی نمودیم. پس از آن روش قفل شدگی passive لیزرهای فیبری را معرفی کردیم که با استفاده از آینه های حلقوی نوری غیر خطی(nolm) که مانند جاذب اشباع عمل می کنند، انجام شد و نوع فیبر به کار رفته در آن ddf بود. برتری روش این بود که پالس های خروجی از کاواک لیزر دارای انرژی اضافی کمی در اطراف بدنه ی خود بودند. سپس مدولاتور تشدیدگر حلقه ای(ring resonator) را معرفی کردیم که به عنوان مدولاتور قوی می تواند در کاواک لیزر قرار بگیرد. در روش قفل شدگی active و passive برای انتشار پالس های خروجی از کاواک لیزر از معادله ی غیر خطی شرودینگر(nlse) استفاده کردیم. این معادله انتشار تپ های نوری را در محیط نوری غیر خطی و پاشنده توصیف می کند. می توان تحت شرایط مناسبی تپ های نوری را در محیطی غیر خطی و پاشنده با شکل ثابت انتشار داد. چنین تپ هایی، سالیتون های نوری نامیده می شوند. در این معادله عوامل خطی و غیر خطی در آن دخالت دارند و روش حل تحلیلی برایشان ناممکن است اما روش قوی و دقیق تبدیل فوریه گام مجزا (ssfm)، با استفاده از روش حل عددی این مشکل را برطرف کرده است. شبیه-سازی عددی معادله ی غیر خطی شرودینگر با روش قوی ssfm نشان می دهد که سالیتون های نوری به شکل سکانت هیپربولیک هستند. در پایان به عنوان ایده ساختار های جدیدی از nolm را که دو نوع فیبر در آن به کار رفته بود را ارائه و معادلات غیر خطی برای انتشار پالس در آن را با روش ssfm شبیه سازی کردیم که به پالس های قوی و شدت بالا با حداکثر فشردگی دست یافتیم.