به واسطه اطلاعات اثر انگشت گونه یک طیف ارتعاشی و پهنای خط باریک ذاتی یک نوار رامان، هر ماده ای یک طیف رامان آسان برای تشخیص دارد. از سوی دیگر، طیف سنجی رامان به دلیل آنکه اطلاعات دقیق و سریعی از ترکیب مولکولی مواد زیستی به روشی غیرمخرب فراهم می کند درحوزه های متنوعی کاربرد دارد و استفاده از آن در پزشکی، داروسازی، علوم تغذیه، علوم دفاعی و صنعت رشد چشمگیری داشته است. امروزه اغلب طیف سنج های رامان از لیزر پیوسته و در ناحیه طول موجی مرئی ساخته می شوند. اما از آنجایی که شدت خطوط طیفی در این نوع طیف سنجی با عکس توان چهارم طول موج لیزر فرودی متناسب است، به کاربردن لیزری با طول موج کوتاه به وضوح طیفی بهتر و درنتیجه استنباط اطلاعات بیشتر از نوع و ساختار ماده تحت مطالعه منجر می شود. در این تحقیق برای رسیدن به این هدف، هارمونیک سوم لیزر پالسی nd:yag با طول موج 355 نانومتر طراحی و برپا شد که منجر به شدت بالاتر خطوط طیفی و مهمتر از آن، استفاده از لیزر پالسی باعث حذف فلورسانس شده و طیف ها با وضوح بهتر و نوفه کمتر نمایان می شوند. در ادامه یک طیف سنج مطلوب شامل طیف نگار و آشکارساز را بررسی و یک توری پراش (که مهمترین قسمت یک طیف نگار است) و سپس طیف-نگار توسط نرم افزار zemax طراحی شد. در نهایت طیف چند ماده نمونه با طیف سنج طراحی شده مشاهده و نتایج، بررسی و مقایسه می شوند.

هدف این پایان نامه تولید لیزر چشم –ایمن است. به همین منظور ابتدا به بررسی ناحیه ی طول موجی امین برای چشم و روش های تولید این ناحیه ی طول موجی پرداخته ایم و نوسانگرهای پارامتریک اپتیکی را به عنوان مناسب ترین روش برای تولید طول موج مورد نظرمان انتخاب نموده ایم. یک نوسانگر پارامتریک اپتیکی (opo) متشکل از یک منبع دمش، بلور غیر خطی با زاویه ی برش مناسب و یک کاواک تشدید می باشد. از لیزر حالت جامد نییودمیوم یاگ کلید زنی شده به عنوان منبع دمش opo استفاده می کنیم. بنابراین به بررسی پارامترهای پایداری مشدد فعال پرداخته اندازه و مکان کمرهای پرتو و همچنین اندازه ی پرتو بر روی آینه ها را به دست می آوریم. اثرات گرمایی در ماده ی فعال لیزری را نیز برای ددو نوع دمش توسط لامپ درخشی و دمش توسط لیزر نیم رسانا بررسی کرده ایم. به منظور طراحی بلور غیر خطی زوایای جورشدگی فاز را به ازای طول موج های سیگنال مختلف به دست آورده و مقدار ضریب غیر خطی موثر را نیز در زوایای جورشدگی فاز محاسبه کرده ایم.اثر walk-off را نیز معرفی کرده و مقدار آن را برای پرتو سیگنال در زوایای مختلف در صحفات اصلی بلور محاسبه کرده ایم. در نهایت ضمن معرفی معادلات آهنگ برای نوسانگرهای پارامتریک اپتیکی داخل کاواک با استفاده از حل عددی این معادلات برای سه نوع iopoمتفاوت به تجزیه و تلحیل این iopo پراخته ایم. در پایان یک نوسانگر پارامتریک اپتیکی داخل کاواک، کلید زنی شده ی الکترواپتیکی تک فرکانس را که توسط لامپ درخشی دمیده شده است. برای دو نوع کاواک هوا خنک و اب خنک برپا کرده و به بررسی پارامترهای تپ سیگنال تولید شده توسط آن ها پرداخته ایم.