Тиз язма өчен безнең Социаль Медиага язылу
Аның асылында, лазер насослары - лазер нуры чыгара алган халәткә ирешү өчен, уртача энергия бирү процессы. Бу, гадәттә, уртага яктылык яки электр токы кертеп, аның атомнарын дулкынландырып һәм якты яктылык чыгаруга китерә. Бу нигез процессы XX гасыр урталарында беренче лазерлар барлыкка килгәннән бирле зур үсеш алды.
Еш кына ставкалар тигезләмәләре белән модельләштерелсә дә, лазер насослары квант механик процесс. Бу фотоннар белән табышның атом яки молекуляр структурасы арасында катлаулы үзара бәйләнешне үз эченә ала. Алга киткән модельләр Раби тибрәнүләре кебек күренешләрне карыйлар, бу үзара бәйләнешне яхшырак аңлый.
Лазер насослары - процесс, анда энергия, гадәттә яктылык яки электр токы рәвешендә, атомнарын яки молекулаларын югары энергия халәтләренә күтәрү өчен, лазер табышына бирелә. Бу энергия тапшыру халыкның инверсиясенә ирешү өчен бик мөһим, түбән энергия халәтенә караганда күбрәк кисәкчәләр дулкынланган дәүләт, стимуллаштырылган эмиссия аша яктылыкны көчәйтергә мөмкинлек бирә. Бу процесс катлаулы квант үзара бәйләнешне үз эченә ала, еш кына ставка тигезләмәләре яки квант механик рамкалары аша модельләштерелгән. Төп аспектларга насос чыганагын сайлау (лазер диодлары яки сүндергеч лампалар кебек), насос геометриясе (ягы яки ахыргы насос), һәм насос яктылык характеристикаларын оптимизацияләү (спектр, интенсивлык, нур сыйфаты, поляризация) таләпләренә туры килә. уртача. Лазер насослары төрле лазер төрләрендә, шул исәптән каты торыш, ярымүткәргеч, газ лазерларында, һәм лазерның эффектив һәм эффектив эшләве өчен бик кирәк.
Оптик насос лазерларының төрләре
1. Допедлы изоляторлар белән каты дәүләт лазерлары
· Гомуми күзәтү:Бу лазерлар электр изоляцион хуҗасын кулланалар һәм лазерлы актив ионнарны энергияләү өчен оптик насоска таяналар. Гомуми мисал - YAG лазерларында неодимий.
·Соңгы тикшеренүләр:А.Антипов һ.б. тикшерүе. Оптик насос өчен спирт алмашу өчен IR-лазер янындагы каты хәл турында сөйләшә. Бу тикшеренү каты дәүләт лазер технологиясендә алга китешләргә басым ясый, аеруча якын инфракызыл спектрда, бу медицина картинасы һәм телекоммуникация кебек кушымталар өчен бик мөһим.
Киләсе уку:Оптик насос өчен спин-алмашу өчен каты-дәүләт лазеры
2. Ярымүткәргеч лазерлар
·Гомуми мәгълүмат: Гадәттә электр белән суыртылган, ярымүткәргеч лазерлар шулай ук оптик насослардан файдалана ала, аеруча югары яктылык таләп иткән кушымталарда, мәсәлән, Вертикаль Тышкы Кавит өслеге чыгару лазерлары (VECSELs).
·Соңгы эшләнмәләр: У.Келлерның ультрафаст каты һәм ярымүткәргеч лазерлардан оптик ешлык тараклары өстендә эшләве диод-насослы каты һәм ярымүткәргеч лазерлардан тотрыклы ешлык тараклары барлыкка килү турында мәгълүмат бирә. Бу алгарыш оптик ешлык метрологиясендә куллану өчен мөһим.
Киләсе уку:Ультрафаст каты һәм ярымүткәргеч лазерлардан оптик ешлык тараклары
3. Газ лазерлары
·Газ лазерларында оптик насос: Кайбер газ лазерлары, алкалы пар лазерлары кебек, оптик насос кулланалар. Бу лазерлар еш кына үзенчәлекле яктылык чыганакларын таләп иткән кушымталарда кулланыла.
Оптик насос чыганаклары
Лампалар: Лампа насослы лазерларда киң таралган, сүндергеч лампалар аларның югары көче һәм киң спектры өчен кулланыла. Я. Мандрико һ.б. Актив медиа оптик насос ксенон лампаларының каты дәүләт лазерларында импульс дугасын чыгаруның көч моделен эшләде. Бу модель лазерның эффектив эшләве өчен бик мөһим импульс насос лампаларының эшләвен оптимальләштерергә ярдәм итә.
Лазер диодлары:Диод-насослы лазерларда кулланылган, лазер диодлары югары эффективлык, компакт зурлык, нечкә итеп көйләү мөмкинлеге кебек өстенлекләр тәкъдим итә.
Киләсе уку:лазер диоды нәрсә ул?
Флеш лампалар: Флеш лампалар көчле, киң спектрлы яктылык чыганаклары, алар гадәттә рубин яки Nd: YAG лазерлары кебек каты дәүләт лазерларын суырту өчен кулланыла. Алар лазерлы модельне дулкынландыручы югары интенсив яктылык тәэмин итәләр.
Арка лампалары: Флеш лампаларга охшаган, ләкин өзлексез эшләү өчен эшләнгән, арк лампалары тотрыклы яктылык чыганагын тәкъдим итә. Алар өзлексез дулкын (CW) лазер эшләве кирәк булган кушымталарда кулланыла.
Светофорлар (яктылык җибәрүче диодлар): Лазер диодлары кебек гадәти булмаса да, светодиодлар кайбер аз көчле кушымталарда оптик насос өчен кулланылырга мөмкин. Алар озын гомерле, аз бәяле, төрле дулкын озынлыклары аркасында отышлы.
Кояш нуры: Кайбер эксперименталь көйләүләрдә кояш насос лазерлары өчен насос чыганагы буларак концентрацияләнгән кояш нуры кулланылды. Бу ысул кояш энергиясен куллана, аны яңартыла торган һәм чыгымлы эффектив чыганакка әйләндерә, ясалма яктылык чыганаклары белән чагыштырганда азрак контрольдә тотылмый.
Fiberепселле кушылган лазер диодлары: Бу оптик җепселләргә кушылган лазер диодлары, алар насос яктылыгын лазерлы уртага эффективрак китерәләр. Бу ысул аеруча җепсел лазерларында һәм насос яктылыгын төгәл китерү мөһим булган очракларда файдалы.
Башка лазерлар: Кайвакыт, бер лазер икенчесен суырту өчен кулланыла. Мәсәлән, ешлыкны икеләтә Nd: YAG лазеры буяу лазерын суырту өчен кулланылырга мөмкин. Бу ысул еш кына насос процессы өчен махсус дулкын озынлыклары кирәк булганда кулланыла, гадәти яктылык чыганаклары белән җиңел булмый.
Диод-насослы каты дәүләт лазеры
Башлангыч энергия чыганагы: Процесс насос чыганагы булып хезмәт итүче диод лазерыннан башлана. Диод лазерлары аларның эффективлыгы, компакт зурлыгы, билгеле дулкын озынлыкларында яктылык чыгару сәләте өчен сайланган.
Насос нуры:Диод лазеры каты дәүләт табышы үзләштергән яктылык чыгара. Диод лазерының дулкын озынлыгы табышның үзләштерү үзенчәлекләренә туры китерелгән.
Каты дәүләтУртача
Материал:DPSS лазерларында табыш уртача гадәттә Nd: YAG (Neodymium-doped Yttrium Aluminium Garnet), Nd: YVO4 (Neodymium-doped Yttrium Orthovanadate), яки Yb: YAG (Ytterbium-doped Yttrium Aluminium Garnet).
Допинг:Бу материаллар сирәк җир ионнары белән капланган (Nd яки Yb кебек), алар актив лазер ионнары.
Энергияне сеңдерү һәм дулкынлану:Диод лазерыннан насос нуры табышка кергәндә, сирәк җир ионнары бу энергияне үзләштерәләр һәм югары энергия хәлләренә дулкынланалар.
Халык инверсиясе
Халыкның инверсиясенә ирешү:Лазерлы эшнең ачкычы - халыкның табыш уртасында инверсиясенә ирешү. Димәк, ионнар җир хәленә караганда дулкынланган хәлдә.
Стимул эмиссия:Халыкның инверсиясенә ирешкәч, дулкынланган һәм җир хәлләре арасындагы энергия аермасына туры килгән фотон кертү дулкынланган ионнарны җир хәленә кайтырга этәрә ала, процесста фотон чыгарып.
Оптик резонатор
Көзгеләр: Оптик резонатор эчендә урнаштырыла, гадәттә, уртача ике очында ике көзге белән барлыкка килә.
Фикер алышу һәм көчәйтү: көзгеләрнең берсе югары чагылышлы, икенчесе өлешчә чагылдырылган. Фотоннар бу көзгеләр арасына артка борылалар, күбрәк чыгаруны стимуллаштыралар һәм яктылыкны көчәйтәләр.
Лазер эмиссиясе
Когерент яктылык: Чыгарылган фотоннар бер-берсенә туры килә, ягъни фазада һәм дулкын озынлыгы бер үк.
Чыгыш: өлешчә чагылдырылган көзге бу яктылыкның бер өлешен үтәргә мөмкинлек бирә, DPSS лазерыннан чыккан лазер нурын барлыкка китерә.
Насос Геометриясе: Як vs. Насос
| Насос ысулы | Тасвирлау | Кушымталар | Уңай яклары | Авырлыклар |
|---|---|---|---|---|
| Як насос | Насос яктылыгы лазерга перпендикуляр кертте | Таяк яки җепсел лазерлары | Насос нурының бердәм бүленеше, югары көчле кушымталар өчен яраклы | Бердәм булмаган табыш тарату, түбән нур сыйфаты |
| Ахыр насос | Насос нуры лазер нуры белән бер үк күчәр буенча юнәлтелгән | Nd: YAG кебек каты дәүләт лазерлары | Бердәм табыш тарату, югары нур сыйфаты | Катлаулы тигезләү, югары көчле лазерларда аз эффектив җылылык тарату |
Эффектив насос яктылыгына таләпләр
| Таләп | Мөһимлек | Йогынты / баланс | Өстәмә искәрмәләр |
|---|---|---|---|
| Спектрга яраклылык | Дулкын озынлыгы лазерның үзләштерү спектрына туры килергә тиеш | Эффектив үзләштерүне һәм халыкның эффектив инверсиясен тәэмин итә | - |
| Интенсивлык | Кирәкле дулкынлану дәрәҗәсе өчен җитәрлек булырга тиеш | Артык югары интенсивлык җылылык зарарына китерергә мөмкин; бик түбән халык инверсиясенә ирешмәячәк | - |
| Сыйфат | Аеруча насос лазерларында аеруча критик | Эффектив кушылуны тәэмин итә һәм чыгарылган лазер нурының сыйфатын тәэмин итә | Насос яктылыгы һәм лазер режимы күләменең төгәл каплануы өчен югары нур сыйфаты бик мөһим |
| Поляризация | Анисотроп үзенчәлекләре булган медиа өчен кирәк | Сүндерү эффективлыгын арттыра һәм чыгарылган лазер якты поляризациясенә тәэсир итә ала | Конкрет поляризация торышы кирәк булырга мөмкин |
| Интенсив тавыш | Түбән тавыш дәрәҗәсе бик мөһим | Насосның яктылык интенсивлыгындагы үзгәрүләр лазер чыгару сыйфаты һәм тотрыклылыгына тәэсир итә ала | Stabilityгары тотрыклылык һәм төгәллек таләп иткән кушымталар өчен мөһим |
Пост вакыты: 01-2023 декабрь