Share
دراسة شكل توزيع الشدة لحزمة الليزر بعد انتشارها خلال اوساط مختلفة == A Study Of Laser Beam Profile after Propagation Through Different Media
Author name:
صفا عبد الكريم رحيم
Supervisor name:
وجيهة عبد الدائم
General topic:
Physics
Specific topic:
Laser Physics and Electro-optics
Degree:
Master
University:
University of Babylon - College Of Science For Girls - Physics Department
Language:
English
University location:
Babylon
First pages:
26T1629 - p.pdf
Abstract:
تم في هذه البحث دراسة خواص حزمة الليزر لمنظومات ليزرية مختلفة وبظروف مختلفة عمليا ونظريا، وتم ذلك باستخدام منظومة بصرية احتوت على ليزر الهليوم نيون ذو الطول الموجي (632.8nm) والقدرة (1.04mw) وليزر شبه موصل ذو الطول الموجي ( 650nm) والقدرة ( 4.64mw) وليزر حالة الصلبة ذو الطول الموجي (422nm) والقدرة (14.64).وتم الحصول على القياسات باستخدام (CCD CAMERA) نوع (BEAMAGE - CCD12 / Genetic) وكاشف سيليكوني نوع (Silicon PIN) وباستجابة سريعة A/W) 0.41 - 0.7).وقد اظهرت الدراسة ان بقعة الحزمة دائرية منتظمة نسبيا وشكل توزيع الشدة للحزمة توزيعا كاوسيا لليزر الهليوم نيون في الهواء. فيما تغيرت الشدة %( 97.4,97.1,97.1,89.) باختلاف المسافات cm( 10,20,30,40 ) على التوالي وقلت الشدة بزيادة المسافة.فيما اختلفت البقعة عن شكلها الدائري عند استخدام الماء النقي والمالح والمضطرب والملون بصبغة وظهر اختلاف قليل في شكل التوزيع للشدة عن التوزيع الكاوسي وكان التغير اكبر مع الماء المالح والمضطرب والملون بصبغة (GRL)0اما عند استخدام ليزر اشباه الموصلات (650nm, 4.64 mw) تغيرت بقعة الحزمة الى الشكل البيضوي تقريبا، واختلف شكل توزيع الشدة للحزمة عن التوزيع الكاوسي في الهواء. فيما كان تغير الشدة غير منتظم مع اختلاف المسافة. فيما اختلفت البقعة عن شكلها البيضوي عند استخدام الماء النقي والمالح وظهر اختلاف قليل في شكل التوزيع للشدة عن التوزيع الكاوسي وكان التغير اكبر مع الماء المالح والمضطرب والمخلوط بصبغة0 وعند استخدام منظومة ليزر الحالة الصلبة بطول موجي قصير (422nm) وقدرة (14.64mw) فقد حصل تغير ملحوظ في شكل البقعة وكذلك شكل توزيع الشدة، حيث وجد تعريض كبير في شكل توزيع الشدة في الهواء. اما في الاوساط المادية الاخرى المستخدمة فقد حصل تغير كبير شكل البقعة(تشويه) وفي شكل توزيع الشدة عند تغير ظروف الوسط المادي واعلى حالة للتغير كانت عند استخدام الماء النقي والمالح المضطرب لليزر 422nm ، ومن نتائج الشدة تبين تغير غير منتظم في قيمها للاوساط والمسافات المختلفة. نظريا تم ادخال النتائج العملية الخاصة بقياس توزيع الشدة على المحورين (x,y) بتغيير محور z في برنامج حاسوبي خاص (GnoPlot) للحصول على شكل توزيع الشدة للحزمة الليزية في الهواء واظهرت نمطا كاوسيا للهليوم نيون فيما اظهرت اشكال اخرى لتوزيع الشدة تبعا لنوع الليزر وللوسط المادي المار خلاله. وسجلت النتائج النظرية تطابقا نسبيا مع النتائج العملية لجميع الحالات. | In this search of the properties were study of the beam laser to different laser system and different condition , theatrically and experimentally. By using optical system consist of the Helium neon (He - Ne) laser( =632.8nm,p=1.04mw) and semi - conductor (=650nm,p=4.64mw ) and semi - conductor(=422nm,p=14.64mw). . . The parameters beam laser (spot, shape , intensity ) were study and also study the attenuation and turbulence .for the laser mentioned above and with following environmental condition. . First : study of the properties of laser beams of the three system in the air at different distance (10,20,30,40)cm. . Second : study of the properties of laser beams of the three system in the pure ,slate (seawater ) water (still , turbulence ) at different distance (10,20,30,4 )cm . Third : study of the properties of laser beams of the three system in GRL dye with construction (10 - 7 ). Measurement were obtained by using a CCD camera and silicon detector type (BEAMAGE - CCD12 / Genetic ) and silicon detector type (silicon PIN) in fast response (0.41 - 0.7A/W). The result has shown that the spot beams relatively regular circuit and the shape of the distribution intensity was Gaussian shape of He - Ne laser in air. . While the peak values changed with different distance (97.4,97.1,97.1,89.3)% , and decrease intensity with increase the distance. While different spot on the circular shape when using pure , slate (turbulence) and color dye and appeared a little difference in the shape of intensity distribution for Gaussian shape intensity and the biggest change was with slate , turbulence , water and color dye (GRL). . it was noticed the intensity wasn’t regular at different distance ,the absorption coefficient value of the three cases was calculated (0.0014,0.0033,0.0033,0.0021,0.0060 )cm - 1 respectively . But when using semi - conductor laser (650nm,4.64mw)the spot beam laser was change to the elliptical shape almost , and different the shape of intensity distribution of the beam for distribution Gossans shape in air , while the change intensity was irregular with different distance , value of absorption coefficient was (0.0022,0.0055,0.0036,0.0028,0.0036 ) . while the spot difference for circular shape when using pure ,slate water and appeared a little difference in intensity distribution shape than Gaussian distribution ,the bigger change with slate turbulence water and color dye , it was noticed the change intensity was not regular at different distance . But when using semi - conductor laser system with short wave length (422nm) and power (14.64mw) noticeable change in the shape of spot has got and distribution intensity shape . Where found a large boarding in the shape distribution intensity in air ,but in other maternal medium using , the large change in spot shape has got and intensity distribution shape when change the media conditions, the highest case of the change when using turbulence pure and salt water. From intensity results shows irregular change in value of the different medium and distance ,value of absorption coefficient was (0.0070,0.0013,0.0025,0.0013,0.0013 ) . it was noted that the value of coefficient absorption is the least and in all conditions from other lasers. This shows the possibility use this laser in optical communication special under water. . theoretically, the special experimental results with measure intensity distribution was enter on the axis (x ,y ) by change z axis in special program computer (Gnoplot) to get on shape intensity distribution of the beam laser in air and different distance and showed Gaussin mode for He - Ne , while showed other shape for intensity distribution depending on type of the laser and material medium through passing and different distance . Theory results recorded relatively match with experimental results for all cases
