A Numerical Analysis for Optimum Design of Multi-Stage Amplifier System of High Power Dye Laser

고출력 색소 레이저의 다단 증폭 시스템의 최적설계에 관한 수치해석

We have investigated the output characteristics and optimal conditions of a multi-stage amplifier system of Rhodamine 6G dye laser. The parameters in this simulation work were the beam diameter of the dye laser oscillator, the size of dye cell, the dye concentration, the number of stages in the amplifier system, and the pumping energy ratio of each amplifier at given pump energy. As a result, the output energy 10 mJ and the conversion efficiency of 40% in the two stage amplifier system were obtained with the pumping energy of 25mJ and the oscillator energy of 0.01 mJ.

고출력 Rhodamine 6G 색소 레이저의 다단 증폭 시스템의 출력 특성 및 최적조건을 수치해석을 통하여 조사하였다. 율 방정식과 전송 방정식에서 펌프광의 에너지가 주어진 경우에 레이저 광의 직경, 색소셀의 크기, 색소의 농도, 증폭단의 갯수 및 각 증폭단의 펌프 에너지의 비율 등을 변수로 하였다. 그 결과 펌프에너지가 25mJ이고 색소 레이저의 입력에너지가 0.01mJ일 때, 2단 증폭 시스템의 최적조건에서 출력 에너지 10mJ과 변환 효율 40%를 얻을 수 있음을 알 수 있었다.