Katere so ključne značilnosti medijev za lasersko ojačanje?
Laserski ojačevalni medij, znan tudi kot laserska delovna snov, se nanaša na materialni sistem, ki se uporablja za doseganje inverzije populacije delcev in ustvarjanje stimuliranega sevanja za doseganje ojačanja svetlobe. Je osrednja komponenta laserja, ki nosi veliko število atomov ali molekul. Ti atomi ali molekule lahko pod vplivom zunanje energije preidejo v vzbujeno stanje in zaradi vzbujenega sevanja sprostijo fotone, ki tako tvorijo ...laserska svetlobaMedij za lasersko ojačanje je lahko trdna snov, tekočina, plin ali polprevodniški material.
V trdnih laserjih se kot ojačevalni mediji pogosto uporabljajo kristali, dopirani z ioni redkih zemelj ali ioni prehodnih kovin, kot so kristali Nd:YAG, kristali Nd:YVO4 itd. V tekočih laserjih se kot ojačevalni mediji pogosto uporabljajo organska barvila. Plinski laserji kot ojačevalni medij uporabljajo plin, na primer ogljikov dioksid v ogljikovodioksidnih laserjih ter helij in neon v helij-neonskih laserjih.Polprevodniški laserjiuporabite polprevodniške materiale kot ojačevalni medij, kot je galijev arzenid (GaAs).
Ključne značilnosti laserskega ojačevalnega medija vključujejo:
Struktura energijskih nivojev: Atomi ali molekule v ojačajočem mediju morajo imeti ustrezno strukturo energijskih nivojev, da dosežejo obrat populacije pod vzbujanjem zunanje energije. To običajno pomeni, da se mora energijska razlika med višjim in nižjim energijskim nivojem ujemati z energijo fotona določene valovne dolžine.
Prehodne lastnosti: Atomi ali molekule v vzbujenih stanjih morajo imeti stabilne prehodne lastnosti, da lahko med vzbujenim sevanjem sproščajo koherentne fotone. To zahteva, da ima ojačevalni medij visoko kvantno učinkovitost in nizke izgube.
Termična stabilnost in mehanska trdnost: V praktičnih aplikacijah mora ojačevalni medij prenesti močno črpalno svetlobo in laserski izhod, zato mora imeti dobro termično stabilnost in mehansko trdnost.
Optična kakovost: Optična kakovost ojačevalnega medija je ključnega pomena za delovanje laserja. Za zagotovitev kakovosti in stabilnosti laserskega žarka mora imeti visoko prepustnost svetlobe in nizko izgubo zaradi sipanja. Izbira laserskega ojačevalnega medija je odvisna od zahtev uporabe.laser, delovna valovna dolžina, izhodna moč in drugi dejavniki. Z optimizacijo materiala in strukture ojačevalnega medija je mogoče še izboljšati delovanje in učinkovitost laserja.
Čas objave: 4. november 2024