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2008年08月16日の記事

2008年8月16日(土) 14:26

BiBO入り

 凸レンズが1枚でOCが平面の場合だと、どう頑張っても共振できなかった。という訳で、基本構成は平面OCで凸レンズ系2枚を52〜57ミリの間合いで設置する方向だ。

 しかし、グリーンレーザーを出すためには凸レンズの間にSHG結晶を置かねばならない。その屈折により光路に影響を及ぼす。今回使用するBiBOは3軸それぞれ屈折率が異なるという厄介さだ。YAG基本波近辺では、1.9166 1.7569 1.7835 である。
 長軸方向だと 1.9166 だという気がするが本当にそうか?
 良く分からないが、ひとまず最小の 1.7569 と最大の 1.9166 でそれぞれシミュレートしてみればいい。長さは10ミリ、直径は4ミリとする。まずは 1.7569 から。

間合い54ミリでは共振のギリギリ限界になっている。

55ミリになるとビームウエストも細く理想的。
しかし調整誤差は極小にせねばならないだろう。
BiBO無しの52ミリに相当か。

60ミリになるとBiBOの直径がフル活用される。
BiBO無しの57ミリ相当だろう。

61ミリでは薄ディスク結晶の一部が共振に関与しなくなる。
結晶端を出た蛍光は、BiBOに入射し切れないのだろう。

 結論として、有効な間合いは55〜60ミリと判定される。BiBO無しの状態に比べて、ほぼ3ミリ広くなっている。水底が実際の水深より浅く見えるのと同じで、BiBOの屈折により光路が3ミリほど浅くなったのだ。

 これだけのシミュレーション結果を得るには、パソコンを数時間動かさねばならない。3次元になると光源も蛍光放射方向も次元が1つ増える。光源は41カ所だったのが41倍になる。放射方向は2万+1方向だったのが2万+1倍になる。つまり、約82万倍。光線のトレースも3次元で行い、交差判定その他すべて3次元の計算になる。これで計算量が数倍。
 結果として、このレーザーシミュレーションを3次元化すれば、計算量が数百万倍に増大する。最初に書いたが、スーパーコンピューターが必要になる。
 1週間ばかり前、アメリカが1ペタFLOPSの世界最速スパコンを開発したというニュースが流れた。毎秒1000兆回もの浮動小数点演算を行える性能の用途は、核兵器の保守管理。そういうことです。最近自分がここで行っているようなノリで、核兵器を仮想爆発させまくるのでしょう。もちろん3次元で。

written by higashino [レーザー] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

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