دایره المعارف فیزیک لیزر

به زودی ...

دایره المعارف فیزیک لیزر مهندس شکوفه ساتری

کتاب لیزر

کاربردها در مترولوژی و سنجش

کاربردها در مترولوژی و سنجش

دومین کاربرد مهم روش‌های ML در آزمایش‌های کوانتومی، استفاده از آن‌ها برای جلوگیری از تمام مشکلات ناشی از توسعه یک مدل نظری است که قادر به توصیف رفتار سیستم کوانتومی در یک محیط پر سر و صدا است. در این سناریو، NN و دیگر الگوریتم‌های ML می‌توانند برای نگاشت ورودی‌ها به خروجی‌ها استفاده شوند که در نتیجه راه‌حلی سریع‌تر و ساده‌تر از یافتن یک مدل صریح ایجاد می‌شود، زیرا آنها توصیف مؤثری را نشان می‌دهند که مستقیماً از داده‌ها آموخته می‌شوند.

در این زمینه، ML یک کاربرد در پروتکل‌های تخمین فاز کوانتومی پیدا کرده است که نشان‌دهنده یک معیار مهم در زمینه اندازه‌شناسی است. پارامتر مورد نظر یک تغییر فاز نوری است که توسط نمونه مورد بررسی، در میان دو حالت مختلف حالت نوری مورد استفاده به عنوان پروب معرفی شده است. وظیفه آزمایش‌های اندازه‌شناسی شامل برآورد چنین فازی با کمترین عدم قطعیت قابل دستیابی است، که دارای یک کران پایینی اساسی است که توسط قوانین مکانیک کوانتومی معرفی شده است، [165-167]، اندازه‌گیری کاوشگر نوری پس از برهمکنش آن با نمونه. برای رسیدن به این هدف، نشان داده شده است که استفاده از منابع کوانتومی نقش اساسی دارد. در واقع، با استفاده از حالت های نوری با ویژگی های غیر کلاسیک، مانند درهم تنیدگی، می توان به حد نهایی دقت اندازه گیری دست یافت.

فوتونیک سبز

فوتونیک سبز

فوتونیک سبز مطالعه و توسعه سیستم های نوری کاربردی برای تولید انرژی پاک و تجدیدپذیر است. این شامل سلول‌های خورشیدی و دستگاه‌های فتوولتائیک، ایجاد منابع نوری با انرژی کارآمد برای کاربردهای روشنایی و نمایشگر و توسعه مواد سازگار با محیط‌زیست برای دستگاه‌ها و اجزای اپتوالکترونیک است.

معرفی لیزرها با مهندس شکوفه ساتری

لیزرها:

علم لیزر

لیزر و لیزر اپتیک

لیزرهای نیمه هادی

مترولوژی لیزری

لیزرهای گاز شیمیایی

لیزرهای فیبر

لیزرهای غیر خطی

پیشرانه لیزری

لیزر و ال ای دی

نانوتکنولوژی لیزر

طیف سنجی لیزری و میکروسکوپ

کاربردهای لیزر

لیزر در پزشکی و زیست شناسی

تعامل فوق سریع لیزر-ماده

اپتیک بافت

مطالعه خواص نوری بافت زنده درک بیشتر از رفتار نور در این محیط متنوع و کدر، به ویژه ویژگی های پراکندگی و جذب آن، برای همگام شدن با توسعه سریع کاربردهای پزشکی لیزرها ضروری است.

نانو فوتونیک

مطالعه نحوه برهمکنش نور با اجسام در مقیاس نانو و فناوری اعمال فوتون در دستکاری یا سنجش ساختارهای نانومقیاس.

تدریس فیزیک لیزر با شکوفه ساتری

لیزر

مخفف آن: تقویت نور با انتشار تحریک شده تابش یا L.A.S.E.R.

خواص ویژه: تک رنگ (یک رنگ)، منسجم (فوتون ها به صورت هماهنگ حرکت می کنند)، جهت دار (پرتو متمرکز)

دانشمندانی که به ایجاد لیزر کمک کردند: گوردون گولد، چارلز تاونز و دیگران

موارد استفاده: اسکنر سوپرمارکت، دستگاه های جراحی، دستگاه های پخش سی دی، ماشین های صنعتی

گروه آموزشی مهندس شکوفه ساتری

لیزرهای موجبر

لیزر موجبر لیزری است که حاوی یک موجبر به عنوان واسطه بهره است.

انواع لیزرهای موجبر

انواع مختلفی از لیزرهای موجبر وجود دارد:

لیزرهای موجبر حالت جامد معمولا بر اساس برخی از موجبرهای مسطح یا کانالی در برخی قطعات کریستالی یا شیشه ای ساخته می شوند.

لیزرهای فیبر نیز لیزرهای موجبر هستند.

اساساً همه دیودهای لیزر، لیزرهای موجبر هستند، با هدایت نوری حداقل در یک جهت. برخی از دیودهای لیزر کم مصرف حتی از هدایت تک حالته استفاده می کنند. بزرگترها (مانند دیودهای لیزری با مساحت وسیع و میله‌های دیود) حداقل در یک جهت رفتار چند حالته از خود نشان می‌دهند.

در برخی از لیزرهای CO2 از ساختارهای موجبر نیز استفاده می شود. مزایا این است که ابعاد عرضی لوله گاز را می توان کاهش داد تا خنک کننده موثر گاز لیزر به دست آید و کیفیت پرتو به دست آمده می تواند بسیار بالا باشد.

ویژگی های بارز لیزرهای موجبر

مهمترین مزیت استفاده از موجبر این است که به طور موثر واگرایی پرتو حذف می شود، به طوری که می توان شدت نوری بالا را در طول طولانی حفظ کرد. این به نوبه خود امکان دستیابی به بهره نوری بالا و راندمان بهره بالا را حتی برای انتقال های لیزری دشوار و با قدرت پمپ محدود می کند. با این حال، این مزیت ممکن است تا حدی با تلفات انتشار در موجبر جبران شود، که ممکن است به طور قابل توجهی بیشتر از مواد حجیم باشد.

ترکیب طول انتشار طولانی و ناحیه حالت کوچک می تواند تأثیر شدیدی از غیرخطی بودن مواد ایجاد کند. این می تواند عملکرد دستگاه های خاصی را محدود کند، در حالی که در موارد دیگر از اثرات غیرخطی به نوعی استفاده می شود. برای مثال، لیزرهای فیبر رامان از پراکندگی رامان تحریک‌شده قوی بهره‌برداری می‌کنند.

اثرات حرارتی مانند عدسی حرارتی در رسانه افزایش تا حد زیادی توسط هدایت موج سرکوب می شود، به ویژه در مورد هدایت تک حالته. از آنجایی که اثرات حرارتی روی ضریب شکست معمولاً ضعیف‌تر از کنتراست ضریب هدایت است، آنها فقط به تغییر شکل جزئی حالت هدایت منجر می‌شوند که هیچ پیامد قابل‌توجهی ندارد.

لیزرهای موجبر را می توان با سایر عناصر نوری در همان دستگاه ادغام کرد، به عنوان مثال. با مدولاتورهای نوری برای سوئیچینگ Q، قفل کردن حالت فعال یا تنظیم طول موج. این مورد به ویژه هنگامی که محیط بهره یک ماده کریستالی غیرخطی مانند لیتیوم نیوبات (LiNbO3) یا یک نیمه هادی است، صادق است. یک لیزر موجبر حتی ممکن است بخشی از یک مدار مجتمع فوتونیک پیچیده باشد.

یکی از جذابیت‌های برخی از لیزرهای موجبر مسطح این است که نور پمپ از یک دیود لیزری را می‌توان بدون هیچ گونه نوری بین موجبر متصل کرد.

لیزرهای موجبر معمولاً دارای یک تشدید کننده لیزری یکپارچه هستند که در نتیجه مزایای مختلفی مانند تنظیم پایدار و فشرده دارند.

کتاب لیزرهای فیبر

لیزرهای فیبر

اصول با مدل سازی MATLAB®

توضیحات کتاب

در طول دو دهه گذشته، استفاده از لیزرهای فیبر در کاربردهای مهندسی به تدریج به عنوان یک رشته مهندسی به خودی خود تثبیت شده است. توسعه لیزرهای فیبر عمدتاً نتیجه مطالعات در حوزه های مختلف مانند فوتونیک، حسگر نوری، فیبر نوری، اپتیک غیرخطی و مخابرات است. اگرچه کتاب های بسیار عالی در مورد هر یک از این موضوعات وجود دارد و چندین کتاب به طور خاص برای پرداختن به لیزرها و لیزرهای فیبری نوشته شده است، هنوز یافتن کتابی که در آن هسته های متنوعی از موضوعات که در مطالعه سیستم های لیزر فیبری نقش اساسی دارند، مشکل است. به روشی ساده و مستقیم

لیزرهای فیبر: مبانی با مدل سازی متلب، مقدمه ای بر مبانی لیزرهای فیبر است. این توضیحات واضحی از مفاهیم فیزیکی حامی حوزه لیزرهای فیبر ارائه می دهد. ویژگی‌های لیزرهای فیبر از طریق شبیه‌سازی‌های به دست آمده از مدل‌های عددی به صورت نظری تحلیل می‌شوند. نویسندگان اصول اساسی مربوط به تولید نور لیزر از طریق موج پیوسته (CW) و پالس را پوشش می دهند. همچنین پیکربندی و خصوصیات تجربی را برای CW و Q-switching نیز پوشش می‌دهد. نویسندگان شبیه‌سازی سیستم‌های لیزر فیبری را توصیف می‌کنند و مدل‌سازی عددی طرح‌های لیزر فیبری مختلف را پیشنهاد می‌کنند. مدل سازی MATLAB® و روش های محاسباتی عددی در سراسر کتاب برای شبیه سازی پیکربندی های مختلف سیستم لیزر فیبر استفاده می شود.

این کتاب هم برای دانشگاهیان و هم برای متخصصان صنعت بسیار مطلوب و مفید خواهد بود تا نمونه‌های فراوانی از رویکردهای لیزر فیبر داشته باشند که به خوبی فکر شده و کاملاً با موضوعات پوشش داده شده در متن یکپارچه شده باشند. این کتاب برای رفع این نیازها نوشته شده است.

فهرست مطالب

1. مبانی لیزرهای فیبر. 2. فیبرهای نوری. 3. یون های خاکی کمیاب و لیزر فیبر. 4. روش های ریاضی برای لیزرهای فیبر. 5. لیزرهای فیبر سیلیسی موج پیوسته. 6. لیزر فیبر سوئیچ کیو. 7. لیزرهای فیبر پهن خط باریک. 8. لیزرهای فیبر پرقدرت.