Nouvèl - Ki sa ki ponpe optik nan lazè?

Abònman ak rezo sosyal nou an pou yon pòs rapid

Nan sans li yo, ponpe lazè se pwosesis la nan dinamize yon mwayen reyalize yon eta kote li ka emèt limyè lazè. Sa a se tipikman fè pa enjekte limyè oswa kouran elektrik nan mwayen an, eksitan atòm li yo ak mennen nan emisyon an nan limyè aderan. Pwosesis fondamantal sa a te evolye anpil depi aparisyon premye lazè yo nan mitan 20yèm syèk la.

Pandan ke souvan modle pa ekwasyon pousantaj, ponpe lazè se fondamantalman yon pwosesis pwopòsyon mekanik. Li enplike entèraksyon konplike ant foton ak estrikti atomik oswa molekilè nan mwayen an genyen. Modèl avanse konsidere fenomèn tankou osilasyon Rabi, ki bay yon konpreyansyon plis nuans sou entèraksyon sa yo.

Ponpe lazè se yon pwosesis kote enèji, tipikman nan fòm limyè oswa kouran elektrik, apwovizyone nan mwayen genyen yon lazè pou elve atòm li yo oswa molekil nan eta enèji ki pi wo. Transfè enèji sa a enpòtan anpil pou reyalize envèrsyon popilasyon an, yon eta kote plis patikil eksite pase nan yon eta enèji ki pi ba, sa ki pèmèt mwayen an anplifye limyè atravè emisyon ankouraje. Pwosesis la enplike entèraksyon pwopòsyon konplike, souvan modle atravè ekwasyon pousantaj oswa kad mekanik pwopòsyon ki pi avanse. Aspè kle yo enkli chwa pou sous ponp (tankou dyod lazè oswa lanp egzeyat), jeyometri ponp (bò oswa fen ponpe), ak optimize nan karakteristik limyè ponp (spectre, entansite, bon jan kalite gwo bout bwa, polarizasyon) matche ak kondisyon yo espesifik nan la. jwenn mwayen. Ponpe lazè se fondamantal nan divès kalite lazè, tankou eta solid, semi-conducteurs, ak lazè gaz, epi li esansyèl pou operasyon efikas ak efikas lazè a.

Varyete lazè optik ponpe

1. Lazè solid-eta ak izolan dope

· Apèsi sou lekòl la:Lazè sa yo sèvi ak yon mwayen lame elektrik izolasyon epi konte sou ponpe optik pou dinamize iyon lazè-aktif. Yon egzanp komen se neyodim nan lazè YAG.

·Dènye rechèch:Yon etid pa A. Antipov et al. diskite sou yon eta solid tou pre-IR lazè pou vire-echanj ponpe optik. Rechèch sa a mete aksan sou pwogrè yo nan teknoloji lazè solid-state, patikilyèman nan spectre tou pre-enfrawouj, ki enpòtan anpil pou aplikasyon tankou D 'medikal ak telekominikasyon.

Plis lekti:Yon eta solid toupre-IR lazè pou Spin-Echanj Optical Ponpe

2. Lazè Semiconductor

·Enfòmasyon jeneral: Tipikman elektrik ponpe, lazè semi-conducteurs ka benefisye tou de ponpe optik, espesyalman nan aplikasyon ki mande segondè klète, tankou vètikal ekstèn kavite sifas emèt lazè (VECSELs).

·Devlopman Dènye: Travay U. Keller sou peny frekans optik ki soti nan ultrarapid lazè solid-state ak semi-conducteurs bay apèsi sou jenerasyon an nan peny frekans ki estab soti nan lazè solid-state ak semi-conducteurs ponpe dyod. Avansman sa a enpòtan pou aplikasyon nan metroloji frekans optik.

Plis lekti:Peny frekans optik soti nan ultrarapid lazè solid-eta ak semi-conducteurs

3. Lazè gaz

·Ponpe optik nan lazè gaz: Sèten kalite lazè gaz, tankou lazè vapè alkali, itilize ponpe optik. Lazè sa yo souvan itilize nan aplikasyon ki mande sous limyè aderan ak pwopriyete espesifik.

Sous pou ponpe optik

Lanp egzeyat: Komen nan lazè ponpe lanp, lanp egzeyat yo itilize pou gwo pouvwa yo ak gwo spectre. YA Mandryko et al. devlope yon modèl pouvwa nan jenerasyon egzeyat arc enpilsyon nan medya aktif optik ponp ksenon lanp nan lazè solid-eta. Modèl sa a ede optimize pèfòmans lanp ponpe enpilsyon, ki enpòtan anpil pou operasyon lazè efikas.

Dyòd lazè:Itilize nan lazè ki ponpe dyòd, dyòd lazè ofri avantaj tankou efikasite segondè, gwosè kontra enfòmèl ant, ak kapasite nan fè tise byen branche.

Plis lekti:ki sa ki se yon dyod lazè?

Flash lanp: Lanp flash yo se sous limyè entans, gwo spectre ki souvan itilize pou ponpe lazè solid-eta, tankou lazè Ruby oswa Nd:YAG. Yo bay yon gwo entansite pete limyè ki eksite mwayen lazè a.

Arc Lanp: Menm jan ak lanp flash men ki fèt pou operasyon kontinyèl, lanp arc ofri yon sous fiks limyè entans. Yo itilize yo nan aplikasyon kote operasyon lazè kontinyèl (CW) obligatwa.

Dirije (dyòd ki emèt limyè): Pandan ke yo pa komen tankou dyod lazè, LED yo ka itilize pou ponpe optik nan sèten aplikasyon ki ba-pouvwa. Yo avantaje akòz lavi long yo, pri ki ba, ak disponiblite nan longèdonn divès kalite.

Limyè solèy la: Nan kèk konfigirasyon eksperimantal, yo te itilize limyè solèy la konsantre kòm yon sous ponp pou lazè solè ponpe. Metòd sa a ekipe enèji solè, fè li yon sous renouvlab ak pri-efikas, menm si li se mwens kontwole ak mwens entans konpare ak sous limyè atifisyèl.

Dyòd lazè fib-kouplè: Sa yo se dyod lazè makonnen ak fib optik, ki delivre limyè ponp lan pi efikas nan mwayen lazè a. Metòd sa a patikilyèman itil nan lazè fib ak nan sitiyasyon kote livrezon presi limyè ponp enpòtan anpil.

Lòt lazè: Pafwa, yo itilize yon lazè pou ponpe yon lòt. Pou egzanp, yon frekans-double Nd: YAG lazè ta ka itilize ponpe yon lazè lank. Metòd sa a souvan itilize lè longèdonn espesifik yo mande pou pwosesis ponpe ki pa fasil reyalize ak sous limyè konvansyonèl yo.

Dyòd-pompe lazè solid-eta

Premye sous enèji: Pwosesis la kòmanse ak yon lazè dyod, ki sèvi kòm sous ponp lan. Lazè dyod yo chwazi pou efikasite yo, gwosè kontra enfòmèl ant, ak kapasite yo emèt limyè nan longèdonn espesifik.

Ponp limyè:Lazè a dyòd emèt limyè ki absòbe nan mwayen an solid-eta genyen. Longèdonn lazè a dyòd pwepare pou matche ak karakteristik absòpsyon mwayen genyen an.

Eta solidAkeri mwayen

Materyèl:Mwayen benefis nan lazè DPSS se tipikman yon materyèl eta solid tankou Nd: YAG (Neyodim-dope Yttrium Garnet aliminyòm), Nd: YVO4 (Neyodim-dope Yttrium Orthovanadate), oswa Yb: YAG (Ytterbium-dope Yttrium Garnet aliminyòm).

Dopaj:Materyèl sa yo dope ak iyon latè ra (tankou Nd oswa Yb), ki se iyon lazè aktif yo.

Enèji absòpsyon ak eksitasyon:Lè limyè ponp ki soti nan lazè dyod la antre nan mwayen benefis la, iyon latè ra yo absòbe enèji sa a epi yo eksite nan pi wo eta enèji.

Envèsyon Popilasyon

Reyalizasyon Envèsyon Popilasyon:Kle a nan aksyon lazè se reyalize yon envèsyon popilasyon nan mwayen an genyen. Sa vle di ke plis iyon yo nan yon eta eksite pase nan eta tè a.

Emisyon ankouraje:Yon fwa yo reyalize envèrsyon popilasyon an, entwodiksyon de yon foton ki koresponn ak diferans enèji ant eta eksite ak tè ka ankouraje iyon eksite yo retounen nan eta tè a, emèt yon foton nan pwosesis la.

Resonator optik

Miwa: Mwayen benefis la mete andedan yon resonator optik, tipikman ki fòme pa de miwa nan chak pwent mwayen an.

Feedback ak anplifikasyon: Youn nan miwa yo trè reflektif, ak lòt la se pasyèlman meditativ. Foton yo rebondi retounen ak lide ant miwa sa yo, ankouraje plis emisyon ak anplifye limyè a.

Emisyon lazè

Limyè aderan: foton yo ki emèt yo aderan, sa vle di yo an faz epi yo gen menm longèdonn.

Sòti: Iwa ki pasyèlman meditativ la pèmèt kèk nan limyè sa a pase, fòme reyon lazè ki soti lazè DPSS la.

Ponpe jeyometri: Side vs Fen ponpe

Ponpe Metòd	Deskripsyon	Aplikasyon	Avantaj	Defi
Side ponpe	Ponp limyè prezante pèpandikilè ak mwayen lazè a	Baton oswa fib lazè	Distribisyon inifòm nan limyè ponp, apwopriye pou aplikasyon pou gwo pouvwa	Distribisyon benefis ki pa inifòm, pi ba bon jan kalite gwo bout bwa
Fen ponpe	Ponp limyè dirije sou menm aks ak reyon lazè a	Lazer eta solid tankou Nd:YAG	Inifòm distribisyon benefis, pi wo kalite gwo bout bwa	Konplèks aliyman, mwens efikas chalè dissipation nan lazè gwo pouvwa

Kondisyon pou limyè ponp efikas

Egzijans	Enpòtans	Enpak/balans	Nòt adisyonèl
Apwopriye Spectrum	Longèdonn dwe matche ak spectre absòpsyon mwayen lazè a	Asire absòpsyon efikas ak envèsyon popilasyon efikas	-
Entansite	Dwe wo ase pou nivo eksitasyon vle	Entansite twò wo ka lakòz domaj tèmik; twò ba pa pral reyalize envèsyon popilasyon an	-
Kalite gwo bout bwa	Patikilyèman kritik nan fen-ponpe lazè	Asire kouple efikas ak kontribye nan bon jan kalite reyon lazè emèt	Bon jan kalite gwo bout bwa enpòtan anpil pou sipèpoze egzak nan limyè ponp ak volim mòd lazè
Polarizasyon	Obligatwa pou medya ki gen pwopriyete anisotropik	Amelyore efikasite absòpsyon epi li ka afekte polarizasyon limyè lazè ki emèt	Eta polarizasyon espesifik ka nesesè
Entansite bri	Nivo bri ki ba yo enpòtan anpil	Fluctuations nan entansite limyè ponp ka afekte kalite pwodiksyon lazè ak estabilite	Enpòtan pou aplikasyon ki mande gwo estabilite ak presizyon