Dissertação

Feasibility study and simulation of a high energy diode-pumped solid-state amplifier EVALUATED

Os lasers bombeados por díodos permitem gerar os impulsos laser, de forma mais eficiente e a uma maior taxa de repetição. O Laboratório de Lasers Intensos no IST iniciou um programa para a instalação desse sistema de alta energia, com o objectivo de permitir estudos em vários campos da ciência anteriormente não disponíveis nesta unidade. A presente dissertação foi realizada no âmbito do desenvolvimento e implementação de uma fonte laser com base no método de CPA e materiais dopados com Itérbio bombeados por díodos. Este projeto tem como objectivo atingir um marco energético fixado em 100 mJ e uma taxa de repetição de 10 Hz. Foram realizadas simulações computacionais com a finalidade de encontrar como a energia final do feixe amplificado é influenciada: pela potência de bombeamento, pelo número de passagens através do cristal, do seu comprimento, entre outros. É mostrado que as propriedades do feixe amplificado são consistentes com o comportamento esperado no intervalo de temperaturas considerado (de 300 K a 475 K). O perfil espácio-temporal de temperatura do cristal, tal como a distância focal do efeito de lente térmica induzido são determinados analítica e numericamente, através de uma abordagem baseada em análise de elementos finitos. O trabalho experimental realizado mostra uma boa concordância com os modelos, revelando uma distância focal mínima de f = 2.37 m para a frequência desejada de 10 Hz. Uma simulação de propagação do feixe Gaussiano é realizada, mostrando uma ausência de problemas na implementação desta configuração com o aumento da taxa de repetição.
Amplificadores laser de alta energia, Lasers bombeados por díodos, Amplificadores laser dopados com itérbio, Efeitos térmicos nos lasers.

Maio 25, 2016, 11:0

Publicação

Obra sujeita a Direitos de Autor

Orientação

ORIENTADOR

Gonçalo Nuno Marmelo Foito Figueira

Departamento de Física (DF)

Professor Auxiliar