He aha ka Optical Pumping ma Laser?

E hoʻopaʻa inoa i kā mākou Media Social No ka Post Prompt

Ma kona kumu, ʻo ka hoʻoheheʻe ʻana i ka laser ke kaʻina hana o ka hoʻoikaika ʻana i kahi medium e hoʻokō i kahi mokuʻāina kahi e hiki ai ke hoʻokuʻu i ka kukui laser. Hana ʻia kēia ma ka hoʻokomo ʻana i ke kukui a i ʻole ka uila i loko o ke kikowaena, e hoʻohauʻoli i kāna mau ʻātoma a alakaʻi i ka hoʻokuʻu ʻia ʻana o ke kukui coherent. Ua ulu nui kēia kaʻina hana kumu mai ka hiki ʻana mai o nā lasers mua i ka waena o ke kenekulia 20.

ʻOiai e hoʻohālikelike pinepine ʻia e nā hoʻohālikelike helu, ʻo ka hoʻoheheʻe ʻana i ka laser ke kumu o ka hana quantum mechanical. Hoʻopili ia i nā pilina paʻakikī ma waena o nā kiʻi a me ke ʻano atomic a i ʻole ka molekala o ka mea loaʻa. Noʻonoʻo nā kumu hoʻohālike kiʻekiʻe e like me ka Rabi oscillations, e hāʻawi ana i kahi ʻike ʻoi aku ka nuanced o kēia mau pilina.

He kaʻina hana ʻo Laser pumping kahi e hoʻolako ʻia ai ka ikehu, ma ke ʻano o ke kukui a i ʻole ke ʻano uila, i ka ʻenehana loaʻa o ka laser e hoʻokiʻekiʻe ai i kāna mau ʻātoma a i ʻole nā ​​molekole i nā kūlana ikehu kiʻekiʻe. He mea koʻikoʻi kēia hoʻoili ʻana i ka ikehu no ka hoʻokō ʻana i ka hoʻohuli ʻana o ka heluna kanaka, kahi mokuʻāina kahi i ʻoi aku ka hauʻoli o nā ʻāpana ma mua o kahi kūlana ikehu haʻahaʻa, e hiki ai i ka mea waena ke hoʻonui i ka mālamalama ma o ka hoʻoulu ʻia ʻana. ʻO ke kaʻina hana e pili ana i nā pilina kuantum koʻikoʻi, i hoʻohālike pinepine ʻia ma o nā hoʻohālikelike helu a i ʻole nā ​​ʻōnaehana quantum mechanical kiʻekiʻe. ʻO nā hiʻohiʻona koʻikoʻi ke koho ʻana i ke kumu puna (e like me nā diodes laser a i ʻole nā ​​​​kukui hoʻokuʻu), ka geometry pump (ʻaoʻao a i ʻole ka hopena hopena), a me ka hoʻonui ʻana i nā hiʻohiʻona kukui pump (spectrum, intensity, beam quality, polarization) e kūlike i nā koi kikoʻī o ka loaʻa waena. He mea koʻikoʻi ka hoʻoheheʻe ʻana i ka laser ma nā ʻano laser like ʻole, me ka solid-state, semiconductor, a me nā laser gas, a he mea nui ia no ka hana maikaʻi o ka laser.

Nā ʻano like ʻole o nā Laser Pumped Optical

 

1. Nā Laser Mokuʻāina Paʻa me nā Insulators Doped

· Nānā:Ke hoʻohana nei kēia mau lasers i kahi mea hoʻokipa uila insulating a hilinaʻi i ka hoʻoheheʻe optical e hoʻoikaika i nā ion laser-active. ʻO kahi laʻana maʻamau ka neodymium i nā laser YAG.

·Noiʻi hou:ʻO kahi haʻawina a A. Antipov et al. Kūkākūkā ʻo ia i kahi laser paʻa kokoke i ka IR no ka hoʻoheheʻe ʻana i ka ʻike. Hōʻike kēia noiʻi i nā holomua o ka ʻenehana laser solid-state, ʻoi aku ka nui o ka spectrum infrared kokoke, he mea koʻikoʻi ia no nā noi e like me ke kiʻi lāʻau lapaʻau a me ke kelepona.

Heluhelu hou aku:He Paʻa Paʻa Kokoke-IR Laser no Spin-Exchange Optical Pumping

2. Nā Laser Semiconductor

·ʻIke Nui: Hiki i nā laser semiconductor ke hoʻopōmaikaʻi ʻia mai ka hoʻoheheʻe ʻana i ka ʻike, ʻoi aku ka nui o nā noi e koi ana i ka ʻōlinolino kiʻekiʻe, e like me Vertical External Cavity Surface Emitting Lasers (VECSELs).

·Nā Hoʻomohala Hou: ʻO ka hana a U. Keller ma nā huila alapine optical mai nā ultrafast solid-state a me nā laser semiconductor e hāʻawi i nā ʻike e pili ana i ka hana ʻana o nā pahu alapine paʻa mai nā lasers solid-state a me semiconductor lasers. He mea nui kēia holomua no nā noi i ka metrology frequency optical.

Heluhelu hou aku:ʻO nā hui alapine Optical mai nā ultrafast solid-state a me nā laser semiconductor

3. Nā Laser Gas

·ʻO ka Pumping Optical i nā Laser Gas: Ke hoʻohana nei kekahi mau ʻano o nā laser gas, e like me nā laser vapor alkali, i ka hoʻohana ʻana i ka paila ʻana. Hoʻohana pinepine ʻia kēia mau laser i nā noi e koi ana i nā kumu kukui coherent me nā waiwai kikoʻī.

 

 

Nā Puna no ka Pumping Optical

Na Kukui Hoolele: Hoʻohana maʻamau i nā lasers-pumped lamp, hoʻohana ʻia nā kukui hoʻokuʻu no ko lākou mana kiʻekiʻe a ākea ākea. YA Mandryko et al. ua hoʻomohala i kahi mana hoʻohālike o ka hoʻoheheʻe ʻana o ka arc impulse i loko o ka media ikaika o nā kukui uila xenon o nā lasers solid-state. Kōkua kēia kŘkohu i ka hoʻokō ʻana i nā kukui pumping impulse, koʻikoʻi no ka hana laser pono.

Laser Diodes:Hoʻohana ʻia i nā lasers diode-pumped, hāʻawi nā diodes laser i nā pono e like me ke kiʻekiʻe kiʻekiʻe, ka nui paʻa, a me ka hiki ke hoʻopaʻa ʻia.

Heluhelu hou aku:he aha ka laser diode?

Nā kukui uila: ʻO nā kukui uila he mau kumu kukui ākea ākea i hoʻohana mau ʻia no ka puhi ʻana i nā lasers solid state, e like me nā lasers ruby ​​a i ʻole Nd:YAG. Hāʻawi lākou i kahi puʻupuʻu kiʻekiʻe o ka mālamalama e hoʻonāukiuki i ka medium laser.

Nā kukui ʻāka: E like me nā kukui uila akā i hoʻolālā ʻia no ka hana mau ʻana, hāʻawi nā kukui arc i kahi kumu paʻa o ke kukui ikaika. Hoʻohana ʻia lākou i nā noi kahi e koi ʻia ai ka hana laser mau (CW).

Nā LED (Light Emitting Diodes): ʻOiai ʻaʻole maʻamau e like me nā diodes laser, hiki ke hoʻohana ʻia nā LED no ka hoʻoheheʻe ʻana i ka optical i kekahi mau noi haʻahaʻa haʻahaʻa. ʻOi aku ka maikaʻi ma muli o ko lākou ola lōʻihi, ke kumu kūʻai haʻahaʻa, a me ka loaʻa ʻana i nā lōʻihi nalu like ʻole.

Ka lā: Ma kekahi mau hoʻonohonoho hoʻokolohua, ua hoʻohana ʻia ka lā i hoʻopaʻa ʻia ma ke ʻano he kumu puna no nā laser-pumped solar. Hoʻohana kēia ʻano hana i ka ikehu o ka lā, e hoʻolilo iā ia i kumu hoʻohou a me ke kumu kūʻai, ʻoiai ʻaʻole hiki ke hoʻomalu ʻia a ʻoi aku ka ikaika e hoʻohālikelike ʻia me nā kumu kukui hana.

ʻO nā diodes laser i hui pū ʻia: ʻO kēia nā diodes laser i hui pū ʻia me nā fiber optical, nāna e hāʻawi i ke kukui ʻoi aku ka maikaʻi i ka mīkini laser. Hoʻohana nui ʻia kēia ʻano hana i nā laser fiber a i nā kūlana i koʻikoʻi ka hāʻawi pololei ʻana i ke kukui pump.

Nā Lasers ʻē aʻe: I kekahi manawa, hoʻohana ʻia kekahi laser e paʻi i kekahi. No ka laʻana, hiki ke hoʻohana ʻia ka laser Nd: YAG i hoʻopālua pinepine ʻia e paʻi i ka laser wai. Hoʻohana pinepine ʻia kēia ʻano i ka wā e koi ʻia ai nā lōʻihi nalu kikoʻī no ke kaʻina pumping ʻaʻole hiki ke maʻalahi me nā kumu kukui maʻamau. 

 

ʻO ka laser paʻa paʻa paʻa paʻa diode

Punaehana Kinohi: Hoʻomaka ke kaʻina hana me kahi laser diode, e lawelawe ana ma ke ʻano he kumu puna. Ua koho ʻia nā lasers diode no ko lākou kūpono, ka nui paʻa, a me ka hiki ke hoʻokuʻu i ke kukui i nā lōʻihi nalu.

Māmā ʻĀpana:Hoʻopuka ka laser diode i ke kukui i hoʻopaʻa ʻia e ka mea waiwai waiwai paʻa. Hoʻopili ʻia ka lōʻihi hawewe o ka laser diode e hoʻohālikelike i nā hiʻohiʻona absorption o ka medium gain.

Mokuʻāina paʻaLoaʻa i ka Medium

Material:ʻO ka mea loaʻa i nā lasers DPSS he mea maʻamau ia e like me Nd:YAG (Neodymium-doped Yttrium Aluminum Garnet), Nd: YVO4 (Neodymium-doped Yttrium Orthovanadate), a i ʻole Yb:YAG (Ytterbium-doped Yttrium Aluminum Garnet).

Doping:Hoʻopaʻa ʻia kēia mau mea me nā iona honua laha ʻole (e like me Nd a i ʻole Yb), ʻo ia nā ion laser ikaika.

 

ʻO ka hoʻoemi ʻana i ka ikehu a me ka hauʻoli:Ke komo ka ipukukui mai ka laser diode i ka mea waiwai, e hoʻomoʻa nā iona honua i kēia ikehu a hauʻoli i nā mokuʻāina kiʻekiʻe.

Huli Huli Lehulehu

Loaʻa i ka hoʻololi kanaka:ʻO ke kī i ka hana laser ka loaʻa ʻana o ka huli ʻana o ka heluna kanaka i ka medium gain. ʻO ia hoʻi, ʻoi aku ka nui o nā ion i kahi kūlana hauʻoli ma mua o ka mokuʻāina.

Hoʻokuʻu ʻia:Ke hoʻokō ʻia ka hoʻololi ʻana o ka heluna kanaka, hiki i ka hoʻokomo ʻana i kahi photon e pili ana i ka ʻokoʻa o ka ikehu ma waena o ka hauʻoli a me ka ʻāina ʻāina hiki ke hoʻoulu i nā ion hauʻoli e hoʻi i ka ʻāina honua, e hoʻopuka ana i kahi photon i ke kaʻina hana.

 

ʻO ka mea hoʻopiʻi Optical

Nā Mirror: Hoʻokomo ʻia ka mea waiwai i loko o kahi resonator optical, maʻamau i hana ʻia e nā aniani ʻelua ma kēlā me kēia hopena o ka waena.

Manaʻo manaʻo a me ka hoʻonui ʻana: ʻO kekahi o nā aniani e hoʻomanaʻo nui ʻia, a ʻo kekahi ʻāpana ʻāpana. Paʻi hou nā kiʻi kiʻi ma waena o kēia mau aniani, e hoʻoulu ana i nā hoʻokuʻu hou a hoʻonui i ka mālamalama.

 

Hoʻokuʻu Laser

Māmā Kūlike: ʻO nā kiʻi i hoʻokuʻu ʻia he lokahi, ʻo ia hoʻi aia lākou i ka pae a ua like ka lōʻihi o ka nalu.

Puke: Hiki i ke aniani hoʻomanaʻo hapa ke hele i kekahi o kēia kukui, e hana ana i ka kukuna laser e puka i ka laser DPSS.

 

Pumping Geometry: ʻaoʻao vs. End Pumping

 

ʻO ke ʻano pāpaʻi wehewehe Nā noi Pono Nā pilikia
ʻaoʻao Pumi Hoʻokomo ʻia ke kukui pump e kū pono ana i ka mīkini laser Nā lāʻau lāʻau a i ʻole ka fiber laser Hoʻohele like ʻia o ke kukui pump, kūpono no nā noi mana kiʻekiʻe Hāʻawi like ʻole i ka loaʻa ʻana, haʻahaʻa ka maikaʻi o ka beam
Hoʻopau i ka Puʻu E kuhikuhi ʻia ke kukui pump ma ka axis like me ka kukuna laser ʻO nā lasers solid-state e like me Nd:YAG Hāʻawi like ka loaʻa ʻana, ʻoi aku ka maikaʻi o ka beam ʻO ka alignment paʻakikī, ʻoi aku ka maikaʻi o ka hoʻokuʻu ʻana i ka wela i nā lasers mana kiʻekiʻe

Nā Koina no ka Māmā Pum Pono

 

Koi Mea nui Ka hopena/kaulike Nā memo hou
ʻAno kūpono Pono ka lōʻihi o ka hawewe e like me ka spectrum absorption o ka mīkini laser E hōʻoia i ka absorption maikaʻi a me ka hoʻohuli ʻana i ka heluna kanaka -
Ka ikaika Pono ke kiʻekiʻe no ka pae hoʻohiwahiwa i makemake ʻia Hiki ke hoʻopōʻino ka wela i ka ikaika nui loa; ʻaʻole hiki i ka haʻahaʻa ke hoʻololi i ka heluna kanaka -
Kūlana Kūlana ʻOi aku koʻikoʻi i nā lasers-pumped hope E hōʻoia i ka hoʻopili pono ʻana a hāʻawi i ka maikaʻi o ka beam laser emitted He mea koʻikoʻi ka maikaʻi o ka beam kiʻekiʻe no ka hoʻopili pololei ʻana o ka māmā o ka paila a me ka leo mode laser
Polarization Pono no ka media me nā waiwai anisotropic Hoʻonui i ka pono absorption a hiki ke hoʻopili i ka polarization kukui laser emitted Pono paha ke kūlana polarization kikoʻī
Ka leo nui He mea koʻikoʻi nā pae leo haʻahaʻa Hiki ke hoʻololi i ka ikaika a me ka paʻa o ka hopena o ka laser Pono no nā noi e koi ana i ke kūpaʻa kiʻekiʻe a me ka pololei
Hoʻohana Laser pili
Nā Huahana Pili

Ka manawa hoʻouna: Dec-01-2023