Katıhal lazerlerin özelliklerine sıcaklığın etkileri

Abstract

Katıhal lazerler geniş kullanım alanına sahip olmasına rağmen sanayi uygulamalarında genellikle tercih edilmemektedirler. Sanayi uygulamalarında yüksek güçlü lazerlere ihtiyaç olduğundan katıhal lazerler yüksek güçlerde ısıyla yüklenmeleri, sıcaklıklarının artmasına neden olmaktadır. Bunun sonucunda, katıhal lazerlerinin ışın özellikleri değişmektedir. Bu tez çalışmasında, katıhal lazerlerine sıcaklığın etkileri teorik ve deneysel olarak incelenmiştir. Bu amaçla bir Nd:YAG katıhal lazeri LASCAD® lazer benzeşim programı kullanılarak sonlu elemanlar analizi yöntemiyle modelenmiş ve farklı optik çıkış güçlerde analizleri yapılmıştır. LASCAD® lazer benzeşim programında modellenen parametrelere göre bir Nd:YAG katıhal lazeri üretilmiştir. Modellenen Nd:YAG katıhal lazerinin çıkış parametreleri dünyadaki benzerleriyle karşılaştırılmıştır ve model verileri ile benzer laserin değişkenlerinin uyumlu olduğu görülmüştür.

Despite having wide area of utilization of solid state lasers, their usage is not generally preferred in the industry applications. Their temperature is increased when the solid state lasers have been pumped at high power as the high power lasers are needed in the industrial applications. Therefore the characteristics of the beam is changed. In this study, the effects of temperature on the solid state lasers have been analyzed theoretically and experimentally. For this purpose, an Nd:YAG solid state laser has been modeled by using the finite element approximation method (FEM) and has been analyzed on several optical output powers using a laser simulation program called LASCAD®. The Nd:YAG solid state laser has been established according to parameters modeled previously in this laser simulation program. The output parameters of this Nd:YAG solid state laser has also been compared with its similar types existing in the market. It is founded that the modelled parameters are in good agreament with similar types of lasers existing in the market.