بررسي اثر چيرپ بر افزايش دماي حاصل از اندركنش تپ‌هاي ليزري فمتوثانيه با سيليكون

Investigation of the chirp effect on the temperature rising due to the interaction of femtosecond laser pulses with silicon

تپ #8204;هاي ليزري فمتوثانيه به دليل پهناي فركانسي وسيعي كه دارند، در اثر انتشار در محيط دچار چيرپ شدگي مي #8204;شوند. در اين مقاله اثري كه چيرپ شدگي تپ ليزري بر اندركنش مي #8204;گذارد، بررسي شده است. دماي حامل #8204;ها با استفاد از تپ چيرپ شده حدود دو برابر افزايش مي #8204;يابد. همچنين تعداد حامل #8204;هاي آزاد در حالت چيرپ شده افزايش يافته و دماي شبكه تا حدود سه برابر نسبت به حالت چيرپ نشده افزايش يافته است. در اين مقاله نشان داده شده كه استفاده از تپ چيرپ شده مي #8204;تواند باعث افزايش جذب انرژي ليزر توسط حامل #8204;ها و به دنبال آن افزايش دماي سيليكون شود. همچنين استفاده از تپ ليزري با چيرپ شدگي منفي، به دليل نفوذ بيشتر درون نمونه، منجر به افزايش تعداد حامل #8204;هاي داغ و افزايش دماي نمونه مي #8204;شود

Femtosecond laser pulses due to their wide frequency spectrum will be chirped when propagating into any environment and this phenomenon is unavoidable for femtosecond laser pulses. In this paper, the effect of laser chirping on the interaction is investigated. The temperature of the carriers increases by about twice while using a chirped pulse laser. Also, the number of free carriers for the chirped pulses has enhanced and the lattice temperature has increased about three times relative to the un-chirped pulse. Finally, it has been shown that using a chirped pulse laser can increase the absorption of laser energy and, consequently, increase the temperature of the silicon. Also, negatively chirped laser pulse, due to deeper penetration into the sample, leads to an increase in the number of hot carriers and sample temperature.