Lazer kazanç ortamının temel özellikleri

Lazer kazanç ortamlarının temel özellikleri nelerdir?

Lazer kazanç ortamı, diğer adıyla lazer çalışma maddesi, parçacık popülasyonunun tersine çevrilmesini sağlamak ve ışık yükseltmesi elde etmek için uyarılmış radyasyon üretmek amacıyla kullanılan malzeme sistemini ifade eder. Lazerin çekirdek bileşenidir ve çok sayıda atom veya molekül taşır; bu atomlar veya moleküller, dış enerjinin uyarımı altında uyarılmış duruma geçebilir ve uyarılmış radyasyon yoluyla fotonlar yayarak bir lazer ışınımı oluşturur.lazer ışığıLazer kazanç ortamı katı, sıvı, gaz veya yarı iletken bir malzeme olabilir.
Katı hal lazerlerinde, yaygın olarak kullanılan kazanç ortamları, Nd:YAG kristalleri, Nd:YVO4 kristalleri vb. gibi nadir toprak iyonları veya geçiş metal iyonlarıyla katkılanmış kristallerdir. Sıvı lazerlerde ise genellikle organik boyalar kazanç ortamı olarak kullanılır. Gaz lazerlerinde ise karbondioksit lazerlerinde karbondioksit gazı, helyum-neon lazerlerinde ise helyum ve neon gazı gibi gazlar kazanç ortamı olarak kullanılır.Yarı iletken lazerlerGalyum arsenit (GaAs) gibi yarı iletken malzemeleri kazanç ortamı olarak kullanın.
Lazer kazanç ortamının temel özellikleri şunlardır:
Enerji seviyesi yapısı: Kazanç ortamındaki atomların veya moleküllerin, dış enerji uyarımı altında popülasyon tersine çevrilmesini sağlamak için uygun bir enerji seviyesi yapısına sahip olmaları gerekir. Bu genellikle, daha yüksek ve daha düşük enerji seviyeleri arasındaki enerji farkının, belirli bir dalga boyundaki foton enerjisiyle eşleşmesi gerektiği anlamına gelir.

Geçiş özellikleri: Uyarılmış haldeki atomlar veya moleküller, uyarılmış radyasyon sırasında tutarlı fotonlar salmak için kararlı geçiş özelliklerine sahip olmalıdır. Bu, kazanç ortamının yüksek kuantum verimliliğine ve düşük kayba sahip olmasını gerektirir.
Termal kararlılık ve mekanik dayanıklılık: Pratik uygulamalarda, kazanç ortamının yüksek güçlü pompa ışığına ve lazer çıkışına dayanması gerekir; bu nedenle iyi bir termal kararlılığa ve mekanik dayanıklılığa sahip olması şarttır.
Optik kalite: Kazanç ortamının optik kalitesi, lazerin performansı için kritik öneme sahiptir. Lazer ışınının kalitesini ve kararlılığını sağlamak için yüksek ışık geçirgenliğine ve düşük saçılma kaybına sahip olması gerekir. Lazer kazanç ortamının seçimi, uygulamanın gereksinimlerine bağlıdır.lazerÇalışma dalga boyu, çıkış gücü ve diğer faktörler. Kazanç ortamının malzemesini ve yapısını optimize ederek, lazerin performansı ve verimliliği daha da artırılabilir.