۱۴۰۰/۴/۱۹

واگرایی لیزر

 پرسش:

باسلام لطفا در مورد واگرایی لیزر در محیط آزاد و نوع استفاده از عدسی  و اینکه عدسی ها از فرمول خاصی در واگرایی پیروی می‌کنند. تشکر

پاسخ:

لیزر با وجود واگرایی کم در مسیر طولانی واگرایی خود را نشان می دهد. البته واگرایی لیزر به چند پارامتر بستگی دارد.

نوع لیزر و شیوه تولید آن می تواند در واگرایی لیزر اثر داشته باشد. مثلا لیزر دیودی اساسا از ابتدا واگرا است و با یک عدسی کمکی همگرا می شود. یا بسته به نوع کاواک لیزر واگرایی ممکن است کم یا زیاد باشد.

بجز واگرایی مربوط به کاواک، یک واگرایی ذاتی لیزر است که به همدوسی بستگی دارد. هرچه همدوسی لیزر بیشتر باشد امکان همکرا کردن لیزر بیشتر است.

ولی باز اصل مطلب ادا نشده است. حتی لیزری با کاواک طراحی شده و لیزری از نوع همدوسی بالا مثل لیزرهای گازی که می توانند همدوسی بالایی داشته باشند، همچنان واگرا خواهند شد.

واگرایی لیزر پس از نوع لیزر، طراحی کاواک و همدوسی آن به قطر اولیه لیزر بستگی دارد. جالب است که هرچه قطر اولیه لیزر بیشتر انتخاب شود و سپس لیزر موازی شود، واگرایی کمتری می تواند داشته باشد.

برای کاهش واگرایی لیزر در مسافت طولانی باید قطر اولیه لیزر را با دو یا چند عدسی بزرگ کرد و سپس آن را موازی کرد. اینکه قطر اولیه چقدر مناسب است بستگی به فاصله ای که لیزر را می خواهید برسانید دارد. در کتابهای اپتیک و فوتونیک روابط برای محاسبه قطر بهینه برای هر فاصله وجود دارد. فصل اپتیک باریکه در کتاب فوتونیک صالح مرجع خوبی برای پیگیری است.