توليد امواج تراهرتز از طريق برهمكنش ليزر با پلاسماي مغناطيده

دكتري

ناحيه تراهرتز THz ناحيه اي نامرئي براي چشم غير مسلح است كه بين ناحيه هاي فركانسي ميكروموج و فروسرخ در طيف الكترومغناطيس قرار دارد. تكنولوژي تراهرتز به دليل كاربردهاي فراوانش سبب به وجود آمدن علاقه مندي هاي زيادي در زمينه هاي مختلف مانند امنيت، پزشكي و ارتباطات تراهرتزي پهن باند، طيف سنجي و... شده است. روش هاي مختلفي براي توليد تابش تراهرتز وجود دارد. تكنيك هاي غير پلاسمايي براي توليد تراهرتز (نظير كريستال هاي الكترواپتيكي، آنتن هاي نيمه رسانا و آنتن هاي نوررسانا و... ) داراي معايبي مانند بهره پايين، شكست مواد در اعمال ليزر هاي پرتوان هستند. در مقابل پلاسما يك محيط اميدواركننده براي توليد قوي تابش تراهرتز است كه مي تواند بر مسئله شكست مواد هنگام اعمال ليزرهاي پرتوان فائق آيد. در اين رساله ما بر روي توليد تابش تراهرتز بر پايه برهمكنش ليزر با پلاسما كار مي كنيم. پلاسما به عنوان يك محيط غيرخطي مي تواند توان هاي بسيار بالاي ليزر را تحمل كند بدون آنكه آسيب ببيند كه اين منجر به توليد تابش تراهرتز با بهره بالا مي شود. طرح هاي مختلفي بر پايه برهمكنش ليزر با پلاسما وجود دارد، توليد تابش تراهرتز توسط زنش دو ليزر با فركانس و عدد موج مختلف در پلاسما داراي پتانسيل هاي زيادي در مورد دامنه تابش تراهرتز، بهره و تنظيم پذيري است. در رساله حاضر، ليزر با نمايه هاي مختلف مانند گاوسي، سوپر گاوسي، مثلثي و كوش گاوسي براي توليد پربازده تابش تراهرتز به كار رفته است. چگالي نوساني پلاسما به منظور وارد كردن تكانه اضافي براي دستيابي به شرط تطبيق فاز براي انتقال ماكزيمم انرژي بين نيروي پوندرماتيو غيرخطي (در فركانس زنش) و جريان غير خطي كه مسئول توليد تابش تراهرتز است، پيشنهاد شده است. يك ميدان مغناطيسي ثابت و مورب نسبت به جهت انتشار ليزر ها هم به منظور بهبود تنظيم پذيري و افزايش بهره تابش تراهرتز به كار گرفته شده است.

194877

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر مسعود جزايري

فيزيك

دكتر بيژن غفاري