Lazer üretim mekanizmasındaki son gelişmeler ve yenilazer araştırması
Son zamanlarda, Shandong Üniversitesi Kristal Malzemeler Devlet Anahtar Laboratuvarı'ndan Profesör Zhang Huaijin ve Profesör Yu Haohai ile Nanjing Üniversitesi Katı Mikro Yapı Fiziği Devlet Anahtar Laboratuvarı'ndan Profesör Chen Yanfeng ve Profesör He Cheng'den oluşan araştırma grubu, bu sorunu çözmek için birlikte çalışarak fonon-fonon işbirlikçi pompalamanın lazer üretim mekanizmasını önerdiler ve geleneksel Nd:YVO4 lazer kristalini temsili araştırma nesnesi olarak aldılar. Süperfloresansın yüksek verimli lazer çıkışı, elektron enerji seviyesi sınırını aşarak elde edilir ve lazer üretim eşiği ile sıcaklık (fonon sayısı yakından ilişkilidir) arasındaki fiziksel ilişki ortaya çıkarılır ve ifade biçimi Curie yasasıyla aynıdır. Çalışma Nature Communications'da (doi:10.1038/ S41467-023-433959-9) "Foton-fonon işbirlikçi pompalamalı lazer" adı altında yayınlandı. Yu Fu ve Fei Liang, Shandong Üniversitesi Kristal Malzemeler Devlet Anahtar Laboratuvarı 2020 sınıfı doktora öğrencisi, eş birinci yazarlardır, Cheng He, Nanjing Üniversitesi Katı Mikro Yapı Fiziği Devlet Anahtar Laboratuvarı'ndan ikinci yazardır ve Profesörler Yu Haohai ve Huaijin Zhang, Shandong Üniversitesi ve Yanfeng Chen, Nanjing Üniversitesi eş yazarlarıdır.
Einstein'ın geçen yüzyılda ışığın uyarılmış radyasyon teorisini ortaya atmasıyla birlikte, lazer mekanizması tamamen geliştirildi ve 1960 yılında Maiman ilk optik pompalı katı hal lazerini icat etti. Lazer üretimi sırasında termal gevşeme, lazer üretimine eşlik eden önemli bir fiziksel olgudur ve lazer performansını ve mevcut lazer gücünü ciddi şekilde etkiler. Termal gevşeme ve termal etki, lazer sürecinde her zaman çeşitli ısı transferi ve soğutma teknolojileriyle azaltılması gereken temel zararlı fiziksel parametreler olarak kabul edilmiştir. Bu nedenle, lazer gelişiminin tarihi, atık ısıyla mücadelenin tarihi olarak kabul edilir.
Foton-fonon kooperatif pompalama lazerinin teorik genel bakışı
Araştırma ekibi uzun süredir lazer ve doğrusal olmayan optik malzemeler üzerine araştırmalar yürütüyor ve son yıllarda termal gevşeme süreci katı hal fiziği perspektifinden derinlemesine anlaşılıyor. Isının (sıcaklığın) mikrokozmik fononlarda somutlaştığı temel fikrinden yola çıkarak, termal gevşemenin kendisinin elektron-fonon kuplajının bir kuantum süreci olduğu ve uygun lazer tasarımıyla elektron enerji seviyelerinin kuantum uyarlamasını gerçekleştirebildiği ve yeni dalga boyları üretmek için yeni elektron geçiş kanalları elde edebildiği düşünülmektedir.lazerBu düşünceye dayanarak, elektron-fonon kooperatif pompalama lazer üretimi için yeni bir prensip önerilmiş ve elektron-fonon kuplajı altındaki elektron geçiş kuralı, temel bir lazer kristali olan Nd:YVO4'ü temsili bir nesne olarak alarak türetilmiştir. Aynı zamanda, geleneksel lazer diyot pompalama teknolojisini kullanan soğutulmamış bir foton-fonon kooperatif pompalama lazeri inşa edilmiştir. 1168 nm ve 1176 nm gibi nadir dalga boylarına sahip lazer tasarlanmıştır. Bu temelde, lazer üretimi ve elektron-fonon kuplajının temel prensibine dayanarak, lazer üretim eşiği ve sıcaklığın çarpımının bir sabit olduğu bulunmuştur. Bu, Curie yasasının manyetizmadaki ifadesiyle aynıdır ve aynı zamanda düzensiz faz geçiş sürecindeki temel fizik yasasını da göstermektedir.
Foton-fonon kooperatifinin deneysel gerçekleştirilmesipompalayan lazer
Bu çalışma, lazer üretim mekanizması üzerine son teknoloji araştırmalar için yeni bir bakış açısı sunmaktadır.lazer fiziğive yüksek enerjili lazer, lazer dalga boyu genişletme teknolojisi ve lazer kristal keşfi için yeni bir tasarım boyutuna işaret ediyor ve lazerin geliştirilmesi için yeni araştırma fikirleri getirebilir.kuantum optiği, lazer tıbbı, lazer görüntüleme ve diğer ilgili uygulama alanları.
Gönderim zamanı: 15 Ocak 2024