Nedavni napredek v mehanizmu za generiranje laserja in nove laserske raziskave

Nedavni napredek v mehanizmu za lasersko generiranje in novolaserske raziskave
Pred kratkim je raziskovalna skupina profesorja Zhang Huaijina in profesorja Yu Haohaija iz državnega ključnega laboratorija za kristalne materiale univerze Shandong ter profesorja Chen Yanfenga in profesorja He Chenga iz državnega ključnega laboratorija za fiziko trdne mikrostrukture univerze Nanjing sodelovala pri reševanju problem in predlagal mehanizem za lasersko generiranje foon-fonon kolaborativnega črpanja in vzel tradicionalni laserski kristal Nd:YVO4 kot reprezentativni raziskovalni objekt.Visoko učinkovit laserski izhod superfluorescence se pridobi s prebojem meje ravni energije elektronov in razkrije se fizično razmerje med pragom laserske generacije in temperaturo (število fononov je tesno povezano), izrazna oblika pa je enaka Curiejevemu zakonu.Študija je bila objavljena v Nature Communications (doi:10.1038/ S41467-023-433959-9) pod imenom "Photon-phonon collaboratively pumped laser".Yu Fu in Fei Liang, doktorska študenta razreda 2020, državni ključni laboratorij za kristalne materiale, univerza Shandong, sta soavtorja, Cheng He, državni ključni laboratorij za fiziko trdne mikrostrukture, univerza Nanjing, je drugi avtor, profesorja Yu Haohai in Huaijin Zhang, Univerza Shandong, in Yanfeng Chen, Univerza Nanjing, sta soavtorja.
Odkar je Einstein v prejšnjem stoletju predlagal teorijo stimuliranega sevanja svetlobe, je bil laserski mehanizem v celoti razvit in leta 1960 je Maiman izumil prvi optično črpan polprevodniški laser.Med laserskim ustvarjanjem je toplotna sprostitev pomemben fizikalni pojav, ki spremlja lasersko ustvarjanje, kar resno vpliva na delovanje laserja in razpoložljivo moč laserja.Toplotna relaksacija in toplotni učinek sta vedno veljala za ključna škodljiva fizikalna parametra v laserskem procesu, ki ju je treba zmanjšati z različnimi tehnologijami prenosa toplote in hlajenja.Zato velja zgodovina razvoja laserja za zgodovino boja z odpadno toploto.

Teoretični pregled foton-fononskega kooperativnega črpalnega laserja

Raziskovalna skupina se že dolgo ukvarja z raziskavami laserskih in nelinearnih optičnih materialov, v zadnjih letih pa je bil proces toplotne relaksacije globoko razumljen z vidika fizike trdne snovi.Na podlagi osnovne zamisli, da je toplota (temperatura) utelešena v mikrokozmičnih fononih, se šteje, da je toplotna relaksacija sama po sebi kvantni proces elektron-fononske sklopitve, ki lahko uresniči kvantno prilagajanje ravni energije elektronov z ustrezno lasersko zasnovo in pridobi novi prehodni kanali elektronov za ustvarjanje nove valovne dolžinelaser.Na podlagi tega razmišljanja je predlagano novo načelo generiranja elektron-fononskega kooperativnega črpalnega laserja in pravilo prehoda elektronov pri elektron-fononski sklopki je izpeljano tako, da se kot reprezentativni objekt vzame Nd:YVO4, osnovni laserski kristal.Hkrati je izdelan nehlajen foton-fononski kooperativni črpalni laser, ki uporablja tradicionalno tehnologijo črpanja z lasersko diodo.Zasnovan je laser z redko valovno dolžino 1168nm in 1176nm.Na tej podlagi, ki temelji na osnovnem principu generiranja laserja in elektron-fononske sklopitve, je ugotovljeno, da je produkt praga generiranja laserja in temperature konstanta, kar je enako kot izraz Curiejevega zakona v magnetizmu, in tudi dokazuje osnovni fizikalni zakon v procesu neurejenega faznega prehoda.

Eksperimentalna realizacija foton-fononske zadrugečrpalni laser

To delo ponuja novo perspektivo za vrhunske raziskave mehanizma laserske generacije,laserska fizikain visokoenergijski laser, poudarja novo dimenzijo zasnove za tehnologijo laserskega širjenja valovne dolžine in raziskovanje laserskih kristalov ter lahko prinese nove raziskovalne zamisli za razvojkvantna optika, laserska medicina, laserski zaslon in druga sorodna področja uporabe.