İnce yassı dairesel lazerler
Thin disc lasers
Yazar: AHMET TARIK ÖZOZAN
Danışman: DOÇ. DR. BURHAN DAVARCIOĞLU
Aksaray Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Fizik Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2015
Konu: Fizik ve Fizik Mühendisliği = Physics and Physics Engineering
Dizin: Diyod lazer = Diode laser ; Katıhal lazerleri = Solid state lasers

Özet:
Bu çalışmada, ince yassı dairesel lazer teorisi ve ince yassı dairesel lazerlerinin
günümüze geliş durumu araştırılmıştır. Bunlar hakkında bilgi toplanmış ve bu bilgi
derlenmiştir. Daha sonra, derlenen bu bilgi kullanılarak ince yassı dairesel lazer
yapılarına bakılmıştır.
İnce yassı dairesel lazerlerde; lazer etkin maddesi, klasik katı hal lazer yapılarında
çubuk biçiminde iken bu yapıda ince disk biçimindedir. Bu lazerlerin temel prensibi,
ince ve disk şeklinde olan etkin ortamın bir yüzü üzerinden soğutulmasına dayanır.
Burada eş zamanlı olarak soğutulmuş yüzey, rezonatörün hareketli veya son aynası
olarak kullanılmaktadır. Pompalama işleminde açığa çıkan ısı, diskin bu yüzü
üzerinden uzaklaştırılır. Bu yüzey soğutması sıcaklık değişim hızını ve ışın yayılımı
yönünde enine faz bozulmasını en aza indirgemekte ve bu da yüksek ışın kalitesine
neden olmaktadır. Pompa ışını etkin ortamı eğik bir açı ile hedef alır ve yarı sonlu
pompalama düzeninde kullanılabilmektedir. Kristalin kalınlığına ve katkılama
düzeyine bağlı olarak pompa ışını etkin ortam üzerinden soğurulmaktadır. Verim
artışı, lazer diyotların daha iyi ışın kalitesi ve daha yüksek miktarda pompa ışın
geçişi ile sağlanabilmektedir. Isının neden olduğu gerilim, etkin ortamdaki şekil
değişiklikleri ve ısıl lens gibi etkilerden dolayı önem kazanır. Bu durumların
detayları tartışılmış, uyarma etkileşimi, kazanç, pompa ışın soğurması gibi sonuçlar
belirlenmiştir.
İnce yassı dairesel lazer; eş zamanlı olarak yüksek güç, yüksek verimlilik ve
mükemmel ışın kalitesi ile diyot pompalı katı hal lazerleri oluşturmayı sağlayan
yenilikçi bir kavramdır. Türkiye'de ince yassı dairesel lazerleri üzerine yapılacak
çalışmalar için bir ön araştırma niteliğindeki bu çalışmada; kurulum ve işletmesi
kolay olan yüksek güç lazerleri için, ince yassı dairesel lazer tasarımının
potansiyeline ve bu lazer yapısının bilimdeki yerine dikkat çekilmiştir.

Abstract:
In this study, the theory and progress of the thin disc lasers have been reviewed. A
lot of information has been collected and this information has been arranged. Then,
using this information the structure of these lasers examined.
In the thin disc lasers, while laser active compenent in the classical solid state laser is
rod like, is thin disc in this structure. Fundamental principle of these lasers lies in that
one surface of thin and disc shaped medium is cooled. And the same surface is
simultaneously used as dynamic and/or last mirror of a resonator. Heat generated
during the pumping is removed from this surface of the disc. This surface cooling
results in minimalize the heat change and transversal phase distortion in light
propagation direction that results in extraordinary light quality. Pump targets the
light at an inclined position in the dynamic medium and could be used in a semifinite
pumping order. Depending on the thickness of the crystal and on the level of
doped contribution, pump radiation is absorbed from the active media. Increase in
efficiency can be provided by the enhanced light quality laser diodes and higher
amount of pump light passage. Potential generated by the heat is important due to the
deformations in the active medium and thermal lens effect. These situations are
discussed in detail and consequences such as excitation interactions, gain, and pump
light absorption were determined.
Thin disc laser is an innovative notion which can simultaneously provide high power,
high efficiency, and good beam quality with diode pump solid state lasers. This is
preliminary study on the thin disc lasers for future researches in Turkey to draw
attention at science to this particular laser that is potentially easy to set up and
operation for high power lasers.