Lazer ışın kalitesi ve ışın gücü ölçüm sistemlerinin geliştirilmesi ve karakterizasyonu

Abstract

Lazer ışınının karakterize edilmesi, kullanıldığı uygulamaya göre oldukça önemlidir. Lazer ışınının odaklanabilirliği veya kalitesi hakkında M2 değeri ile bilgi sahibi olunabilir. Ayrıca, bir lazerin performansını kontrol etmenin en temel yöntemi, çıkış gücünü ölçmektir. Bu etkenler, bir lazerin, bir işlemi gerçekleştirme kabiliyetini doğrudan etkiler. Bu tez, içerisinde üç ana çalışmayı barındırmaktadır. Birinci çalışmada ISO 11146.1 standardı baz alınarak M2 ölçümlerinin gerçekleştirilebileceğibir hareket sistemi ve bu hareket sistemi üzerine yerleştirilen ticari ışın profil kafaları ile ölçülen değerleri okuyabilecek bir yazılımın geliştirilmesi ile otomatize M2 ölçüm sisteminin kurulmasıdır. İkinci çalışmada, %1 belirsizlik değerinden daha iyi olabilecek optik güç ölçüm sisteminin kurulmasıdır. Bu kapsamda yapılan kalorimetre cihazı, düşük lazer güçlerini ölçmek için tasarlanmıştır. Üçüncü çalışmada güç bölme yönteminde kullanılan UV fused silica bir camın geçirgenlik ve yansıma ölçümleri yapılmasıdır. Çalışmaların sonunda, lazer ışınının kalitesi ve gücü hakkında kendi kurduğumuz sistemlerin yardımı ile bilgi sahibi olunmuş ve bunun üzerine çalışmalar yapılmıştır.

The characterization of the laser beam is very important due to the application in which it is used. The focusing to ability or quality of the laser beam can be informed with the value of M2. Also, the most fundamental method of checking the performance of a laser beam is to measure its power output. These factors directly affect a laser's ability to perform a process. This thesis has three main activities. First work an automated M2 measurement system was established by developing a software that can read the values by a motion system that M2 measurements can be performed and commercial beam profile heads placed on this motion system. The developed M2 measurement system is based on the ISO 11146.1 standard. Second work is the establishment of an optical power measurement system, which could be better than the 1% uncertainty value. This calorimeter device is designed to measure low laser powers. Third work , UV fused silica used in the power partition method, was used to measure the permeability and reflection of a glass. At the end of the work, we have been informed about the quality and power of the laser beam with our own systems and have worked on it.