Nouvèl - Ki sa ki optik ponpe nan lazè?

Abònman nan medya sosyal nou an pou pòs èd memwa

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

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

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

Varyete lazer optik ponpe

1. lazer solid-eta ak izolan doped

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

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

Pli lwen lekti:Yon solid-eta tou pre-ir lazè pou vire-echanj ponpe optik

2. lazè semi -conducteurs

·Enfòmasyon jeneral: Tipikman elektrik ponpe, lazer semi -conducteurs kapab tou benefisye de ponpe optik, espesyalman nan aplikasyon pou ki mande gwo klète, tankou vètikal sifas kavite ekstèn emèt lazer (vecsels).

·Dènye devlopman yo: travay U. Keller a sou peny frekans optik soti nan ultrafast solid-eta ak semi-conducteurs lazer bay Sur nan jenerasyon an nan peny frekans ki estab soti nan dyod-ponpe solid-eta ak lazè semi-conducteurs. Avansman sa a enpòtan pou aplikasyon nan metroloji frekans optik.

Pli lwen lekti:Optik frekans peny soti nan ultrafast solid-eta ak semi-conducteurs lazer

3. lazer gaz

·Optik ponpe nan lazer gaz: sèten kalite lazer gaz, tankou lazer vapè alkali, itilize optik ponpe. Sa yo lazer yo souvan yo itilize nan aplikasyon pou ki mande aderan sous limyè ak pwopriyete espesifik.

Sous pou ponpe optik

Lanp egzeyat: Komen nan lanp-ponpe lazer, lanp egzeyat yo te itilize pou pouvwa segondè yo ak gwo spectre. Ya Mandryko et al. Devlope yon modèl pouvwa nan jenerasyon egzeyat enpilsyon ak nan medya aktif ponpe ksenon lanp nan lazer eta-solid. Modèl sa a ede optimize pèfòmans lan nan lanp enpilsyon ponpe, kritik pou operasyon lazè efikas.

Diodes lazè:Itilize nan dyod-ponpe lazer, diodes lazè ofri avantaj tankou efikasite segondè, gwosè kontra enfòmèl ant, ak kapasite a yo dwe tise byen branche.

Pli lwen lekti:Ki sa ki se yon dyòd lazè?

Lanp flash: Lanp flash yo entans, gwo-spectre sous limyè ki souvan itilize pou ponpe solid-eta lazer, tankou Ruby oswa ND: YAG lazer. Yo bay yon pete gwo entansite nan limyè ki eksite medyòm la lazè.

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

Poul (limyè emitting diodes): Pandan ke yo pa tankou komen kòm diodes lazè, poul ka itilize pou ponpe optik nan sèten aplikasyon pou ba-pouvwa. Yo avantaje akòz lavi long yo, pri ki ba, ak disponiblite nan longèdonn divès kalite.

Solèy: Nan kèk dispozisyon eksperimantal, limyè solèy la te itilize kòm yon sous ponp pou lazer solè-ponpe. Metòd sa a atache enèji solè, ki fè li yon sous renouvlab ak pri-efikas, menm si li se mwens kontwole ak mwens entans konpare ak sous limyè atifisyèl.

Fib-makonnen lazè diodes: Sa yo se diodes lazè makonnen ak fib optik, ki delivre limyè a ponp pi plis efikasite nan medyòm la lazè. Metòd sa a se patikilyèman itil nan lazer fib ak nan sitiyasyon kote livrezon egzak nan limyè ponp se kritik.

Lòt lazer: Pafwa, se yon sèl lazè itilize 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 gen obligasyon pou pwosesis la ponpe ki pa fasil reyalize ak sous limyè konvansyonèl yo.

Dyod-ponpe solid-eta lazè

Premye sous enèji: Pwosesis la kòmanse ak yon lazè dyòd, ki sèvi kòm sous la ponp. Lazè dyòd 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 mwayen solid-eta a genyen. Se longèdonn lan nan lazè a dyod pwepare matche ak karakteristik sa yo absòpsyon nan mwayen an jwenn.

Solid-etaJwenn mwayen

Materyèl:Mwayen nan benefis nan lazer DPSS se tipikman yon materyèl solid-eta tankou ND: YAG (neodim-doped yttrium ganèt aliminyòm), ND: YVO4 (neodyom-doped yttrium orthovanadate), oswa yb: yag (ytterbium-doped altrium aluminnet).

Dopan:Materyèl sa yo doped ak iyon ki ra-latè (tankou ND oswa YB), ki se iyon yo lazè aktif.

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

Envèsyon popilasyon an

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

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

Optik rezonatè

Miwa: se medyòm nan jwenn mete andedan yon rezonatè optik, tipikman ki te fòme pa de miwa nan chak fen nan medyòm lan.

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

Emisyon lazè

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

Sòti: glas la ki pasyèlman meditativ pèmèt kèk nan limyè sa a pase nan, fòme gwo bout bwa a lazè ki sòti lazè a DPSS.

Ponpe jeyometri: bò vs fen ponpe

Ponpe metòd	Deskripsyon	Aplikasyon	Avantaj	Defi
Bò ponpe	Limyè ponp prezante pèpandikilè ak mwayen lazè	Baton oswa lazer fib	Distribisyon inifòm limyè ponp, apwopriye pou aplikasyon pou gwo pouvwa	Distribisyon ki pa Peye-inifòm, pi ba bon jan kalite gwo bout bwa
Fen ponpe	Ponp limyè ki dirije ansanm aks la menm jan ak gwo bout bwa a lazè	Solid-eta lazer tankou nd: yag	Distribisyon inifòm genyen, pi wo bon jan kalite gwo bout bwa	Aliyman konplèks, dissipation chalè mwens efikas nan lazer-wo pouvwa

Kondisyon pou limyè ponp efikas

Ekzijans	Enpòtans	Enpak/balans	Nòt Lòt
Spectre konvnab	Longèdonn dwe matche ak spectre la absòpsyon nan medyòm la lazè	Asire absòpsyon efikas ak envèsyon popilasyon efikas	-
Entansite	Dwe wo ase pou nivo eksitasyon vle	Entansite tro segondè ka lakòz domaj tèmik; Twò ba pa pral reyalize envèsyon popilasyon an	-
Bon jan kalite gwo bout bwa	Patikilyèman kritik nan fen-ponpe lazer	Asire kouti efikas ak kontribye nan emèt lazè bon jan kalite gwo bout bwa	Kalite gwo bout bwa segondè enpòtan pou sipèpoze egzak nan limyè ponp ak volim mòd lazè
Polarizasyon	Obligatwa pou medya ak pwopriyete anisotropik	Amelyore efikasite absòpsyon epi yo ka afekte emèt polarizasyon limyè lazè	Eta polarizasyon espesifik ka nesesè
Bri entansite	Nivo bri ki ba yo enpòtan	Fluctuations nan ponp entansite limyè kapab afekte bon jan kalite pwodiksyon lazè ak estabilite	Enpòtan pou aplikasyon ki mande gwo estabilite ak presizyon