A lézeres erősítőközeg főbb jellemzői

Melyek a lézeres erősítőközegek főbb jellemzői?

A lézererősítő közeg, más néven lézer munkaközeg, olyan anyagrendszer, amelyet a részecskepopuláció inverziójának elérésére és a fényerősítés érdekében stimulált sugárzás előállítására használnak. Ez a lézer központi alkotóeleme, amely nagyszámú atomot vagy molekulát hordoz. Ezek az atomok vagy molekulák külső energia gerjesztésére gerjesztett állapotba kerülhetnek, és a gerjesztett sugárzás révén fotonok szabadulhatnak fel, így egy...lézerfényA lézer erősítőközege lehet szilárd, folyékony, gáz vagy félvezető anyag.
A szilárdtest lézerekben az általánosan használt erősítőközegek ritkaföldfém-ionokkal vagy átmenetifém-ionokkal adalékolt kristályok, mint például az Nd:YAG kristályok, az Nd:YVO4 kristályok stb. A folyékony lézerekben gyakran szerves festékeket használnak erősítőközegként. A gázlézerek gázt használnak erősítőközegként, például szén-dioxid gázt a szén-dioxid lézerekben, valamint héliumot és neon gázt a hélium-neon lézerekben.Félvezető lézerekfélvezető anyagokat, például gallium-arzenidet (GaAs) használnak erősítő közegként.
A lézeres erősítőközeg főbb jellemzői a következők:
Energiaszint-szerkezet: Az erősítőközegben lévő atomoknak vagy molekuláknak megfelelő energiaszint-szerkezettel kell rendelkezniük ahhoz, hogy külső energia gerjesztésére populáció-visszafordulást lehessen elérni. Ez általában azt jelenti, hogy a magasabb és alacsonyabb energiaszintek közötti energiakülönbségnek meg kell egyeznie egy adott hullámhossz fotonenergiájával.

Átmeneti tulajdonságok: A gerjesztett állapotban lévő atomoknak vagy molekuláknak stabil átmeneti tulajdonságokkal kell rendelkezniük ahhoz, hogy gerjesztett sugárzás során koherens fotonokat szabadítsanak fel. Ehhez az erősítő közegnek magas kvantumhatásfokkal és alacsony veszteséggel kell rendelkeznie.
Hőstabilitás és mechanikai szilárdság: A gyakorlati alkalmazásokban az erősítőközegnek ellen kell állnia a nagy teljesítményű szivattyúfénynek és a lézerkimenetnek, ezért jó hőstabilitással és mechanikai szilárdsággal kell rendelkeznie.
Optikai minőség: Az erősítőközeg optikai minősége kritikus fontosságú a lézer teljesítménye szempontjából. Nagy fényáteresztő képességgel és alacsony szórási veszteséggel kell rendelkeznie a lézersugár minőségének és stabilitásának biztosítása érdekében. A lézererősítő közeg kiválasztása a berendezés alkalmazási követelményeitől függ.lézer, a munkahullámhossz, a kimenő teljesítmény és egyéb tényezők. Az erősítőközeg anyagának és szerkezetének optimalizálásával a lézer teljesítménye és hatékonysága tovább javítható.