اطروحة دكتوراه في كلية العلوم للبنات تدرس عمل الليزر العشوائي
عباس الجبوري
جرت في كلية العلوم للبنات مناقشة اطروحة دكتوراة للطالب ماجد فليح حداوي الجبوري باشراف الدكتور جاسم محمد جاسم والاستاذ الدكتور مهري حميدي من جامعة الشهيد بهشتي والتي كانت بعنوان (دراسة معلمات عمل الليزر العشوائي للتجويف المركب )
وقال الباحث في هذه الدراسة ، تم تناول وسائط انبعاث الليزر العشوائية السائلة والصلبة في شكل تجاويف مركبة على أداء أنظمة الليزر العشوائية ، ولا سيما شدة طيف انبعاثها ، وعرض طيف الانبعاث (FWHM) ، و عتبة الليزر.
واضاف تم في الجزء الأول من العمل دراسة تأثير التجاويف المركبة السائلة على أداء الليزرات العشوائية. وقد ناقش العامل الأول ظاهرة التفتح الحراري باستخدام ليزر CW بطول موجي 405 نانومتر وقوة ضوئية 100 ميغاواط عمودياً. على خلية كوارتز يحتوي على محلول صبغي يحتوي على جسيمات نانوية مختلفة، لتوليد التجويف الحراري. لاحظنا أن حلقات المجال البعيد النموذجية لـ SPM تحولت فجأة إلى نمط حيود مختلف تمامًا عندما تم تسخين محلول الصبغة بما يتجاوز تعديل الطور الذاتي (SPM)، وينشأ هذا التغيير في أنماط الحيود الجديدة عن طريق تكوين الفقاعات. بالإضافة إلى ذلك، لاحظنا تأثير(Ag, Fe2O3 و Ag: Fe2O3 NPs ) على سرعة تكوين الفقاعات وعددها. ويزداد مع زيادة تركيز المواد النانوية . بعد ذلك تمت دراسة تأثير التجويف الحراري على خصائص الليزر العشوائي، وأظهرت النتائج أن خصائص الليزر العشوائي تتأثر بالتجويف الحراري بشكل كبير،
واضاف كذلك تمت دراسة أفلام الجسيمات النانوية المنتشرة في ركيزة زجاجية باستخدام الترسيب الفيزيائي للبخار(PVD) مع الطلاء الدوراني بثلاث تراكيز مختلفة (10-3 ,10-4 ,10-5)M من خليط صبغ رودامين 6G وبوليمر PVP على افلام الذهب النانوية على الركائز زجاجية. أظهرت النتائج أن الوسط النشط للصبغة ذو التركيز المتوسط (10-4) كان له أفضل تأثير وأطوال موجية متعددة منفصلة مقارنة مع التراكيز المنخفضة والعالية بسبب الاقتران الصلب الذي يظهر في التركيز المتوسط. أدى ذلك إلى تعزيز كثافة الذروة وتقليل عتبة الليزر وFWHM،
بعد ذلك، تم الحصول على الليزر الأحمر والأخضر من خلال تصنيع بنية ثنائية الأبعاد متعددة الطبقات على ركيزة زجاجية منحنية (زجاج الساعة) وبنية نانوية ذهبية مع صبغة الرودامين. ولهذا الغرض، تم ربط طبقة من شريط كابتون بجهاز CCD عن طريق الضغط للحصول على هيكل ثنائي الأبعاد ونقله على الزجاج ، ثم تمت تغطية الهيكل النانوي الذهبي داخل تلك المادة الزجاجية، مما يقترح كنوع جديد من الليزر العشوائي . وكذلك تم دراسة خصائص الليزر العشوائي من جوانب مختلفة، وأظهرت النتائج عشوائية متماسكة فعالة، وكانت نتيجة السطح المحدب إلى الداخل أفضل من الخارج من حيث الشدة وعرض النبضة، وكذلك عتبة الليزر من 0.85 إلى . 0.35 مللي جول. وهذا يدل على أن الفوتونات متناثرة من السطح الداخلي وهذا مؤشر واضح على زيادة الكسب في هذا الوسط. علاوة على ذلك، يُعزى هذا التحسن في مخرجات الليزر إلى التغير في نمط المربع الدوري ثنائي الأبعاد، مما يؤدي إلى تقليل المسافة بينهما، بحيث يمكن للفوتونات البقاء في الوسط لأطول فترة ممكنة.
ام التجويف الثالث الذي تم تصنيعة يتكون من بنية مغناطيسية بلازمونية ثنائية الأبعاد تعتمد على FeB والتي تغطي طبقة رقيقة من الذهب ورودامين 6G من الأسفل والأعلى ، مما يقترح كنوع جديد من مادة الليزر العشوائية تحت المجال المغناطيسي الخارجي. أظهرت النتائج كثافة أعلى في أطياف الانبعاث مع عتبة أقل لليزر وعرض كامل عند نصف الحد الأقصى (FWHM) تبعاً لتأثيرات المجال المغناطيسي الخارجي على العينة، كما لوحظ تحسن في أطياف الانبعاث الناتج مع انخفاض عتبة الليزر من 0.66. مللي جول إلى 0.35 مللي جول، وكذلك انخفض FWHM من 7.8 إلى 4 نانومتر.
كذلك تم تصنيع تجويف حلقي على قاعدة زجاجية لتشكيل تجاويف مركب جديدة في توليد الليزر العشوئي . تم استخدام مادة زجاج السيليكا بسماكة (2 ملم)، وتم حفر ثقب دائري بقطر (9 ملم) وعمق (2 ملم)، ثم تم وضعه على ركائز زجاجية لتكوين تجويف . ثم تم طلاء هذا التجويف الحلقي بالذهب بطريقة (dip Coating) في محلول نانو مكون (ماء + ذهب) 10 مرات، ثم تم ملء هذا التجويف الحلقي بصبغة (RhB مذابة في ماء نقي مع بوليمر (pvp) مع Ag بتركيزات مختلفة، وقد وجد زيادة في كثافة انبعاث (من 19141 الى 39420.64)، والانخفاض عتبة ليزر (من0.68 الى 0.34 مللي جول)، والانخفاض في FWHM (من 7.4الى 3 نانومتر) بزيادة تركيز nanowires Ag .