این سایت در حال حاضر پشتیبانی نمی شود و امکان دارد داده های نشریات بروز نباشند
لیزر پزشکی، جلد ۱۶، شماره ۴، صفحات ۲۴-۱۶
عنوان فارسی بررسی تنظیم‌پذیری لیزر حالت جامد InP/InxGa۱-xAsP برای کاربردهای پزشکی: تأثیر تغییر گاف نواری و اندازۀ کاواک
چکیده فارسی مقاله مقدمه: به­دلیل بهبود پیوستۀ فناوری لیزرهای دیودی، این­گونه از لیزرها به گونۀ فزاینده­ای برای کاربردهای پزشکی در کانون توجه قرار گرفته­اند. لیزرهای دیودی هم­زمان تنظیم­پذیری و توان گسیلشی بالا و  اندازۀ کوچک با قیمت به­صرفه را ارائه می­دهند. بنابراین، لیزرهای دیودی به گونۀ فزاینده­ای در کاربردهای مهمی همچون لیزر شبکیه­ای پی­آر­پی، توموگرافی اپتیکی همدوس، تصویر­برداری اپتیکی افشانده، تصویربرداری زمان عمر فلورسان و تصویربرداری تتراهرتز ترجیح داده شده­اند. در این مقاله لیزر دیودی حالت جامد با ناحیۀ اکتیو InP/InxGa1-xAsP مورد بررسی قرار می­گیرد. بازۀ بینابی که این­گونه از لیزرها در دسترس هستند به­طور عمده به گاف نواری مادۀ موجود در بخش فعال مربوط است. بنابراین در این پژوهش با تغییر درصد عناصر موجود در مادۀ فعال، گاف نواری بهینه برای رسیدن به بیشینۀ بهرۀ لیزری به­دست می­آید. همچنین به­منظور دست­یابی به بهینه­ترین مقادیر مشخصه­های خروجی، تغییرات مشخصه­های یاد­شده با ابعاد کاواک لیزری نیز بررسی می­شوند. روش بررسی: در این پژوهش یک مدل بهرۀ اپتیکی وابسته به بسامد برای برآورد بیناب گسیلشی نور به­کار می­رود. این کار با کد­نویسی در محیط برنامۀ Silvaco 2014 انجام می­پذیرد. برای این منظور: 1- ساختار لیزر با کمک دستورات Atlas تعریف می­شود، 2- مدل های قطعه و بایاس اولیه تنظیم  می­گردد، 3- ماژول LASER در  Atlas فعال می­شود، 4- مش­بندی فضا برای حل معادلۀ موج هلمهولتز انجام می­پذیرد، 5- مدل­های فیزیکی لیزر و پارامترهای وابسته مانند مدل بهرۀ اپتیکی وابسته به بسامد تعریف می­شوند و 6- پارامترهای الکتریکی و اپتیکی لیزر محاسبه می­شوند. یافته­ها: نتایج حاصل از شبیه­سازی­ها نشان دادند که مشخصه­های خروجی لیزر دیودی InP/InxGa1-xAsP به شدت به تغییرات نسبت x و ابعاد کاواک لیزری حساس هستند. مشاهده گردید که با افزایش مقدار x و در­نتیجه کاهش گاف انرژی، توان لیزری بر­حسب جریان بایاس افزایش پیدا نمود و بهرۀ اپتیکی به­ازای 25/0=x به بهینۀ مقدار خود رسید. همچنین رابطۀ مستقیمی بین توان خروجی لیزر و ابعاد کاواک دیده شد در­صورتی­که بهرۀ اپتیکی با افزایش طول کاواک کاهش محسوسی یافت. برآیند نتایج مشخص نمود که برای لیزر دیودی طراحی­شده بهینۀ مقادیر x و L به­ترتیب برابر 25/0 و 50 میکرون می­باشند. نتیجه­گیری: در این مقاله تلاش گردید تا با بهینه­سازی دو پارامتر نسبت عناصر In و Ga (x) و نیز ابعاد کاواک لیزری L که به عنوان مشدد لیزری عمل می­کند، مشخصه­های خروجی شامل توان گسیلیدۀ لیزری، مشخصۀ جریان-ولتاژ، بهرۀ اپتیکی و چگالی فوتونی محاسبه گردند. محاسبه­های صورت­گرفته نشان می­دهد که با انجام تنطیمات مؤثر بر­روی ساختار و پیکربندی لیزر حالت جامد InP/InxGa1-xAsP امکان چیرگی بر معایبی مانند توان خروجی پایین­تر نسبت به لیزرهای گازی، پهنای طیفی گسترده و کار در رژیم چند مد فراهم می­شود. نتیجه این­که به­دلیل مزیت­هایی از­جمله امکان پمپاژ به­وسیلۀ جریان الکتریکی، بازدهی بسیار بالا، ابعاد کوچک، سادگی اتصال به فیبرهای نوری و هزینۀ بسیار پایین در قیاس با لیزرهای گازی، با انجام مهندسی بر­روی گاف نواری، زیرلایه و اندازۀ کاواک از این گونه لیزرها می­توان به­طور گسترده در پزشکی، دندانپزشکی و سایر شاخه­ها مانند جراحی پلاستیک استفاده نمود.  
کلیدواژه‌های فارسی مقاله
عنوان انگلیسی Investigation of Tunability of Solid State InP/InxGa1-xAsP Laser for Medical Applications: Effects of Band Gap Variation and Cavity Size
چکیده انگلیسی مقاله
کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله
نویسندگان مقاله علی عبداله زاده ضیابری | Ali Abdolahzadeh Ziabari
Department of Physics, Lahijan Branch, Islamic Azad University, Lahijan, Iran
گروه فیزیک، واحد لاهیجان، دانشگاه آزاد اسلامی، لاهیجان، ایران

نشانی اینترنتی http://icml.ir/browse.php?a_code=A-10-151-87&slc_lang=fa&sid=1
فایل مقاله اشکال در دسترسی به فایل - ./files/site1/rds_journals/51/article-51-2402176.pdf
کد مقاله (doi)
زبان مقاله منتشر شده fa
موضوعات مقاله منتشر شده عمومی
نوع مقاله منتشر شده پژوهشی
برگشت به: صفحه اول پایگاه   |   نسخه مرتبط   |   نشریه مرتبط   |   فهرست نشریات