Thermal management of fiber-coupled-diode pumped Tm:YLF laser crystal slab
Fiber-akuple-diyot pompalı Tm:YLF lazer kristal bloğunun ısıl yönetimi
- Tez No: 383364
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HANİFE TUBA OKUTUCU ÖZYURT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Sondan pompalı katı-hal lazerlerinde kristal içi ısıl etkiler, azami lazer çıkış gücü ve ışın kalitesini sınırlayan önemli etkilerdendir. Bu çalışmada, fiber-akuple-diyot pompalı Thulium(Tm)-katkılı-YLiF_4 (YLF) lazer kristal bloğunun azami ve ortalama kristal sıcaklıkları, ısıl mercek yarıçapı ve ısıl kaynaklı stres oluşumu gibi ısıl etkileri, farklı soğutma geometrileri için incelenmiştir. Lazer kristali üzerindeki ısıl etkiler, Gauss ve“top-hat”pompa profilleri ile tek yan yüzey, iki karşılıklı paralel yan yüzey ve dört yan yüzeyin ısı atma yüzeyi olarak kullanılma durumları için benzetimlenerek karşılaştırılmıştır. Dört yan yüzeyin ısı atma yüzeyi olarak kullanılma durumu diğer iki duruma göre kristalin ısıl ve ısıl-optik özelliklerinde önemli ölçüde iyileştirme sağlamıştır. Aynı şekilde Gauss profilli ısı üretimi,“top-hat”ısı üretim profiline göre, tüm soğutma durumlarımda daha iyi ısıl ve ısıl-optik performans göstermiştir. Isıl problemde, lazer kristalinin yanı sıra kristal tutucuların da sisteme katılmasının, sisteme yalnızca kristal uzunluğu boyunca sabit, kararlı hal iletimsel ısıl direncinin eklenmesi olarak etki ettiği görülmüştür. Lazer kristal tutuculu sistemler aynı şekilde tüm soğutma koşullarında ısıl ve ısıl-optik özellikleri benzetimlenip karşılaştırılmıştır. Tüm benzetim sonuçları ele alındığında, dört yan yüzey soğutmasının, alternatiflerine göre daha iyi sonuçlar verdiği görülmüş ve bu sisteme uygun deneysel düzenek tasarlanıp uygulanmıştır. Deneysel sonuçların, benzetim sonuçları ile uyuştuğu görülmektedir.
Özet (Çeviri)
In end-pumped solid-state lasers, thermal effects in the lasing medium are important factors in determining the limits of the maximum achievable power and the laser beam quality. In the present study, thermal effects such as the maximum and average temperatures, thermal lens radius and thermally induced stress on a fiber-coupled-diode pumped Thulium(Tm)-doped-YLiF_4 (YLF) laser crystal slab with unity aspect ratio are investigated for different cooling geometries. The thermal effects are simulated and compared for the laser crystal slab pumped by Gaussian and top-hat incident pump profiles with one side surface, two parallel opposite side surfaces and all four side surfaces being used as the heat dissipating surfaces. The case with four heat dissipating side surfaces yielded significantly better results in terms of thermo-optical effects compared to those of the other two cooling cases. Also the top-hat pump profile outperformed the Gaussian profile in all cooling conditions. The introduction of crystal holders with different thermal conductivities on the steady-state thermal and thermo-optical performance of the slab is also investigated for all cooling cases. It is observed that the crystal holder acts as a constant steady-state conductive thermal resistance throughout the length of the crystal. Simulations favored the asymmetrically cooled 4-side cooling method. Accordingly, setups using two-stage holders are designed and experimented. The experimental data is found to be in agreement with the simulations.
Benzer Tezler
- Yüksek güçlü fiber bağlantılı lazer diyotlarda soğutucu ile alt tabaka arasında kullanılan lehimin termal özelliklerinin incelenmesi ve lehim özelliklerinin lazer üzerindeki etkilerinin araştırılması
Examining the thermal characteristics of solder used between the heatsink and submount in high power fiber coupled laser diodes and investigating the effects of solder characteristics on the laser
BULUT GEZER
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
Mühendislik BilimleriBursa Uludağ ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHİTDİN AHMETOĞLU
- Kalın kompozit yapılarda reçinenin ısı transfer modelinin optimizasyonu ve mekanik özellikler üzerindeki etkisinin incelenmesi
Optimization of heat transfer model of resin in thick composite laminates and investigation of the mechanical properties
YİĞİT BARTU ILGAZ
Doktora
Türkçe
2026
Kimya Mühendisliğiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET BİLGİN
- Control of heating in fiber lasers by doping management
Fiber lazerlerde katkılama yönetimi ile sıcaklık kontrolü
AMİRA TANDİROVİÇ GÜRSEL
Doktora
İngilizce
2015
Mühendislik BilimleriGaziantep ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖLGE HATİCE ÖGÜCÜ
- Degradation of polycarbonate, bentonite, barite, carbon fiber and glass fiber filled polycarbonate via gamma irradiation and possible use of polycarbonate in radioactive waste management
Bentonit, barit, karbon fiber ve cam elyaf takviyeli ve takviyesiz polikarbonat polimerlerinin gama radyasyonu ile bozunması ve polikarbonat polimerinin radyoaktif atık yönetiminde olası kullanımı
FIRAT HACIOĞLU
Doktora
İngilizce
2017
Polimer Bilim ve TeknolojisiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPolimer Bilim ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İSMAİL TEOMAN TİNCER
PROF. DR. TONGUÇ ÖZDEMİR
- Elektrikli araçlar için lityum iyon batarya paketinin termal yönetimi
Thermal management of lithium-ion battery pack for electric vehicles
ZİYAETTİN ATILGAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Makine MühendisliğiSakarya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CEMİL YİĞİT