مطالعه اثر خلوص گاز نیتروژن و طول محیط فعال بر پارامترهای لیزری در سیستم نوسانگر – تقویت‌کننده لیزر نیتروژن

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

مرکز تحقیقات و کاربرد لیزر، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 8486-11365، تهران - ایران

چکیده

در یک سیستم نوسانگر-تقویت‌کننده لیزر نیتروژن از نوع TE-TE که طول مؤثّر محیط فعال تقویت‌کننده 31 سانتی‌متر و هر دو نوسانگر و تقویت‌کننده آن با پیش‌یونش کورونا فعّال است، اندازه‌گیری ضریب بهره (g0) و چگالی انرژی اشباع (Es) در فشارهای مختلف گاز و درجه‌های خلوص متفاوت انجام گرفته است. جزئیات مرتبط با این اندازه‌گیری‌ها جدولبندی، یا به صورت نمودار‌های تجربی ارائه شده‌اند. برای بررسی اثر اُکسیده شدن سطوح الکترودها بر پارامترهای لیزری، مقادیر اندازه‌گیری شده در مواردی هم که الکترودهای تقویت‌کننده کارکرده بوده و تمیز شده‌اند نیز ارائه شده است. در نهایت، مقادیر اندازه‌گیری شده g0 همراه با اندازه‌گیری‌های پیشین برای تقویت‌کنندة طویل به طول 94 سانتی‌متر، همچنین مقادیر گزارش شده برای کانال‌های لیزر به طول‌های 45 و 50 سانتی‌متر، مقایسه شده‌اند. این مقایسه نشان می‌دهد که g0 از نمودار ویژه‌ای تبعیت می‌کند که به طول کانال لیزر بستگی شدید دارد. این اندازه‌گیری‌ها بیانگر آن است که طول کانال لیزر در حالی که سهم قابل ملاحظه‌ای در مقادیر g0 دارد، سهم استفاده از گازها با درجه‌های خلوص متفاوت، همچنین تمیزکردن الکترودها، حداکثر به 19.4%  و 1.9% در فشار 100 تور محدود می‌شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Study of the Effect of N2 Gas Purity and the Length of Active Medium on Laser Parameters in an Oscillator-Amplifier N2-Laser System

نویسندگان [English]

  • K Rahimian
  • S Ghoreyshi
  • A Hariri
چکیده [English]

In an Oscillator-amplifier N2-laser system of the type TE-TE with the amplifier active effective length of 31 cm, both operating with corona-preionizer, the gain coefficient (g0) and saturation energy density (Es) measurements have been carried out for different gas pressures and gas purities. The details of our measurements are tabulated or presented graphically. The obtained values for the cases of used or cleaned electrodes are also presented for the comparison. At last, our g0 values along with those of our previously reported values for the active length of 94 cm and other reported values for the active lengths of 45 and 50 cm have been introduced for the comparison, and it was found that the measured values of g0 follow a characteristic curve showing their strong dependency on the length of laser channels. The present observation indicated that while the length of laser channel has the major contribution to the g0 values, the contributions of gas purities and cleaned electrodes are limited to at most 19.4% and 1.9%, respectively, at the gas pressure of 100 Torr.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Gain and Saturation Energy Measurements
  • Oscillator-Amplifier
  • nitrogen laser
  • gas purity
  • corona-preionization
A. Hariri, M. Tarkashvand, F. Ardavani, A. A. Yaraghchi, “Experimental investigation of the TE (Transversely Excited) N2-Laser”, Scien. Bull. of the AEOI, 3 , 62-79 (1983).

 

  • A. Hariri, M. Tarkashvand, A. Karami, “Uniform glow discharges for nano-second excitation of TEA and TE N2 laser”, Procedings of National Conference on Lasers and Their Applications, 12-16, Sep. (1987), Tehran, Iran, edited: A. Hariri.

     

  • A. Hariri, S.A. Golpayegani, M. Nayeri, “Long pulse operation of a longitudinally discharge-pumped N2-laser”, Sci. Bull. Of AEOI, 9 , 33-41 (1989).

     

  • A. Hariri, M.Tarkashvand, A. Karami, “Corona-preionized nitrogen laser with variable pulse- width”, Rev. Sci. Instrum. 61 , 1408-1412 (1990).

     

  • S. Ghoreyshi, A. H. Farahbod, A. Hariri, “Experimental investigation of self-filtering unstable resonator in a longitudinally excited nitrogen laser”, J. of Nuclear Sci. and Tech. 25 , 1-8 (2002).

     

  • A. Hariri, M. Tarkashvand, A. H. Farahbod, “Experimental study of an oscillator-amplifier transversely excited nitrogen laser”, J. of Nuclear Sci. and Tech. 29 , 17-24, (2003).

     

  • S. Ghoreyshi, K. Rahimian, A. Hariri, “Double-pass amplification in a longitudinally excited low pressure N2-laser”, Proceedings of International Conference on Physics 427-432, January 6-9 (2004) Tehran, Iran.

     

     

  • S. Ghoreyshi, K. Rahimian, A. Hariri, “Gain and saturation energy measurements in low pressure, longitudinally excited N2-laser”, Opt. Commun. 238 , 139-149 (2004).

     

  • F. Docchio, V. Magni, R. Ramponi, “Thyratron-switched N2 atmospheric-pressure oscillator, low pressure amplifier laser system”, Rev. Sci. Instrum. 55 , 477-481 (1984).

     

  •  A. A. Serafetinides, G. N. Tsikrikas, “A semiconductively preionised TEA nitrogen oscillator-amplifier laser system”, Opt. Commun. 79 , 448-454 (1990).

     

  • L. M. Frantz, J. S. Nodivk, “Theory of pulse propagation in a laser amplifier”, J. Appl. Phys. 34 , 2346-2348 (1963).

     

  • J. Banic, T. Efthimiopoulos, B. P. Stoicheff, “Gain and saturation intensity measurements of mode-locked KrF oscillator-amplifier”, Appl. Phys. Lett. 37 , 686-688 (1980).

     

  • T. Jitsuno, “A multi-stage TEA N2 laser”, J. Phys. D : Appl. Phys. 13 , 1405-1411 (1980).

     

  • T. Jitsuno, “A multi-stage TEA N2 laser”, J. Phys. D : Appl. Phys. 13 , 1405-1411 (1980).