Abonnearje op ús sosjale media foar promptpost
Op syn essinsje is laserpoppen it proses fan it oanienjen fan in medium om in steat te berikken wêr't it laser ljocht kin emearje. Dit wurdt typysk dien troch ljocht of elektryske stroom yn it medium, spannend, spannend te meitsjen en liedend ta de emisje fan gearhingjend ljocht. Dit fûnemintele proses hat signifikant evoluearre sûnt de komst fan 'e earste lasers yn' e midden fan 'e 20e iuw.
Wylst faak modeleare wurde troch rate-fergeliking, is laserpompten yn prinsipe in kwantummeganysk proses. It giet om yngewikkelde ynteraksjes tusken fotons en de atoom as molekulêre struktuer fan it winstmedium. Avansearre modellen beskôgje ferskynsels lykas Rabi Oscillaasjes, dy't in mear nuansierde begryp leverje fan dizze ynteraksjes.
Laser-pompten is in proses wêr't enerzjy typysk yn 'e foarm fan ljocht as elektryske stroom wurdt levere oan in wett fan' e wets fan 'e laser om syn atomen of molekulen te ferheegjen oan hegere enerzjysteaten. Dizze enerzjyfoerfier is krúsjaal foar it berikken fan befolking dy't mear as mear dieltsjes optein binne as yn in legere enerzjysteat, ynskeakelje it medium om ljocht te fergrutsjen fia stimuleare emisje. It proses omfettet yngeand kwantum-ynteraksjes, faaks modeleare troch rate-fergeliking of mear avansearre kwantummeganyske kaemworken. Koetsaspekten omfetsje de kar foar pompboarne (lykas laser-lampen), pompe-lampen), en de pompljochtskarakteristiken (spektrum, yntensiteit, polarisaasje, polarisaasje) om oerien te passen. Laser-pompten is fûnemintele yn ferskate laserstypen, ynklusyf solide-steat, salonductor, en gaslagers, en is essensjeel foar de effisjinte en effektive operaasje.
Farianten fan optysk pompt lasers
1 Lasers bêst State mei doped isolators
· Oersjoch:Dizze lasers brûke in elektrysk isolearjende gasthearmedium en fertrouwe op optyske pompt om laser-aktive ioanen oan te pakken. In mienskiplik foarbyld is Neodymium yn Yag Lasers.
·Resint ûndersyk:In stúdzje troch A. Antipov et al. Besprekt in solide-state tichtby-ir Laser foar Spin-útwikseling Optical Pumping. Dit ûndersyk markeart de foarútstribjende lasertechnology, fral yn it tichtby ynfryske spektrum, dy't krúsjaal is foar applikaasjes lykas medyske ôfbyldings en telekommunikaasje.
Fierder lêze:In solide steat by-ir laser foar spin-útwikseling optyske pompten
2 Lasers fan Semiconductor
·Algemiene ynformaasje: typysk elektrysk pompt, kinne semicondor-lasers ek profitearje fan optysk pompten, foaral yn tapassingen dy't hege helderheid fereasket, lykas fertikale krûtlikens dy't lasers útfiere (vecels).
·Resinte karfeart foar resinte ôflis oan Optyske frekwinsje fan Optical Frieven fan UltraFast-State en Sementuctor-lasers leveret ynsjoch yn 'e generaasje fan stabile frekwinsje fan diode-Pumped Solis-Pumped Solid-Pumped Solid-State and Semiconductor Lasers. Dizze foarútgong is signifikant foar applikaasjes yn Metrology foar optyske frekwinsje.
Fierder lêze:Optyske frekwinsje kammen fan UltraFast Solid-State en Semiconductor Lasers
3 gaslasers
·Optysk pompt yn gaslagers: bepaalde soarten gasbehearders, lykas Alkali damplasers, brûk optyske pomping. Dizze lasers wurde faak brûkt yn applikaasjes dy't gearhingjende ljochtsboarnen fereaskje mei spesifike eigenskippen.
Boarnen foar optyske pompt
Ûntslachlampen: Common in lamp-pumped lasers, binne ûntslachlampen wurde brûkt foar har hege krêft en breed spektrum. Ya Mandryko et al. Untwikkele in krêftmodel fan ympuls fan ympuls-arc ûntslach generaasje yn aktive media-optyske pompten xenonlampen fan solid-state lasers. Dit model helpt de optreden te optimalisearjen fan it útfieren fan ympuls fan ympuls-pomppen, krúsjaal foar effisjinte laseroperaasje.
Laser Dioden:Wurdt brûkt yn diode-Pumped lasers, laserdiages biede foardielen as hege effisjinsje, kompakte grutte, en de mooglikheid om te wêzen.
Fierder lêze:Wat is in laser diode?
Flashlampen: Flashlampen binne yntinsyf, brede-spektrum-boarnen dy't faak brûkt wurde foar it pompjen fan lasers mei solid-state, lykas ruby as ND: Yag Lasers. Se leverje in bursten fan hege yntinsiteit fan it ljocht dat it lasermedium opkomt.
Arc Lamps: Ferlykber mei flashlampen, mar ûntworpen foar trochgeande operaasje, biede arc-lampen in stabile boarne fan intense ljocht. Se wurde brûkt yn applikaasjes wêr't trochgeande welle (CW) Laser-operaasje nedich is.
LEDS (ljocht útstjoerd diodes): Wylst net sa gewoan as laserdiagen, kin LED's brûkt wurde foar optyske pompten yn bepaalde applikaasjes. Se binne foardielich fanwege har lange libben, lege kosten, en beskikberens yn ferskate golflengten.
Sinneljocht: Yn guon eksperimintele ynstellingen is konsintrearre sinneljocht brûkt as in pompboarne foar sinnigjende lasers. Dizze metoade harnas enerzjy, wêrtroch it in duorsume en kostbere en kosten-effektive boarne is, hoewol it minder kontrolearber en minder yntinsyf fergelike mei keunstmjittige ljochtsboarnen.
Fiber-koppele laserdiages: Dit binne laserdieten dûben dy't keppele binne oan optyske fibers, dy't de pomp ljocht effisjinter leverje nei it lasermedium. Dizze metoade is benammen nuttich yn glêstzjen fan glêstried en yn situaasjes wêr't presys levering fan pompljocht krúsjaal is.
Oare lasers: Soms wurdt ien laser brûkt om in oar te pompen. Bygelyks in frekwinsje-ferdûbele ND: Yag Laser kin brûkt wurde om in kleurstof laser te pompen. Dizze metoade wurdt faak brûkt as spesifike golflingten binne nedich foar it pompproses dat net maklik wurdt berikt mei konvinsjonele ljochtboarnen.
Diode-Pumped Solid-State Laser
Inisjele enerzjyboarne: It proses begjint mei in diaste-laser, dy't tsjinnet as de pompboarne. Diode-lasers wurde keazen foar har effisjinsje, kompakte grutte, en it fermogen om ljocht te emitearjen by spesifike golflingten.
Pump ljocht:De Diode Laser emits ljocht dat wurdt opnommen troch it solid-state-medium. De golflingte fan 'e Diode Laser is ôfstimd om te oerienkomme mei de opname-skaaimerken fan it winstmedium.
Solid-steatWinne medium
Materiaal:It winnen fan medium yn DPS-lasers is typysk in solid-state materiaal as ND: Yag (neikymirale garnearre Yttrium Orthovanadate), of Yb: Yag (Ytterbium-doped Yag (Ytterbium-doped Ytrium Aluminium Garnet).
Doping:Dizze materialen binne doped mei seldsume ierdbeaten (lykas ND of YB), dy't de aktive laser Ionen binne.
Enerzjy-opname en eksitaasje:Doe't de pompljocht fan 'e diode fan' e diode fan 'e diode is, jouwe de winst fan' e seldsume fan 'e seldsume dizze enerzjy op en krij optein op hegere enerzjysteaten.
Befolkingferzje
Befolkingferwiziging berikke:De kaai foar laser-aksje berikt in befolking fan populaasje yn it wastmedium. Dit betsjut dat mear Ionen binne yn in optein steat dan yn 'e grûnsteat.
Stimulearre emisje:Ienris befolkingferzje wurdt berikt, oerienkomt de ynlieding fan in foton mei it enerzjy fan 'e enerzjy en grûnen kinne de optein iOrs stimulearje om werom te gean nei de grûnsteat, in foton yn it proses te meitsjen.
Optyske resonator
Mirrors: It winstmedium wurdt pleatst yn in optyske resonator, typysk foarme troch twa spegels oan elke ein fan it medium.
Feedback en Amplifikaasje: Ien fan 'e spegels is heul reflektyf, en de oare is foar in part reflektyf. Fotonen bounze hinne en wer tusken dizze spegels, stimulearje mear útstjit en it ljocht dat wurdt ferwidere.
Laser-emisje
Cohherent ljocht: de fotoen dy't útbrocht binne mei gearhing, wat betsjut dat se yn faze binne en deselde golflingte hawwe.
Utfier: De foar in part refektyf lit guon fan dit ljocht trochgean om troch te gean, it foarmjen fan 'e laserbalke dy't de DPSS Laser útkomt.
PUMPING Geometries: Side vs. Eind Pumping
| Metoade PUMPING | Beskriuwing | Oanfregaasjes | Foardielen | Untfongen |
|---|---|---|---|---|
| Side Pumping | Pump ljocht yntrodusearre loodrecht op it lasermedium | Rod as glêstried Lasers | Unifoarme ferdieling fan pompljocht, geskikt foar applikaasjes mei hege krêft | Net-unifoarme winstferdieling, legere beamkwaliteit |
| Eind Pumping | Pump ljocht rjochte op deselde as as de laserbalke | Solid-State Lasers Like ND: Yag | Unifoarme winstferdieling, hegere beamkwaliteit | Komplekse opstelling, minder effisjintere waarmtefergoeding yn lasers fan hege macht |
Easken foar effektive pompljocht
| Eask | Belang | Ympakt / lykwicht | Oanfoljende notysjes |
|---|---|---|---|
| Spektrum geskiktheid | Golflingte moat oerienkomme mei it opnamepektrum fan it lasermedium | Soarget foar effisjinte opname- en effektive befolkingferzje | - |
| Fûlens | Moat heech genôch wêze foar winske eksitaasjenivo | Tefolle hege yntinsiteiten kinne thermyske skea feroarsaakje; te leech sil gjin befolkingferzje berikke | - |
| Beam kwaliteit | Foaral kritysk yn ein-pompt lasers | Soarget foar effisjinte koppeling en draacht by oan om laser beamwaliteit te emitearjen | Hege beamkwaliteit is krúsjaal foar kruse foarôfgeand oan Pump ljocht en lasermodusvolume |
| Polarisaasje | Fereaske foar media mei anisotropyske eigenskippen | Ferbetteret absorgereffektiviteit en kin ynfloed hawwe mei útbrocht laserljocht polarisaasje | SPESIFIEKE POLARISATIONStestaat kin nedich wêze |
| Yntinsiteit lûd | Levels leechduise binne krúsjaal | Fluktuaasjes yn pompljochtintensiteit kinne beynfloedzje laserútput kwaliteit en stabiliteit | Wichtich foar applikaasjes dy't hege stabiliteit en presyzje nedich binne |
Posttiid: DEC-01-2023