A lézergenerációs mechanizmus legújabb fejlesztései és újlézeres kutatás
A közelmúltban Zhang Huaijin professzor és Yu Haohai professzor, a Shandong Egyetem kristályanyagokkal foglalkozó állami kulcslaboratóriumának kutatócsoportja, valamint Chen Yanfeng professzor és He Cheng professzor, a Nanjing Egyetem Szilárd Mikrostruktúra Fizikai Állami Kulcslaboratóriumának kutatócsoportja együtt dolgozott a probléma megoldásán. problémát, és javasolta a foon-fonon kollaboratív pumpálás lézergenerációs mechanizmusát, és a hagyományos Nd:YVO4 lézerkristályt választotta reprezentatív kutatási objektumnak. A szuperfluoreszcencia nagy hatásfokú lézerkibocsátását az elektronenergia-szint határának áttörésével kapjuk, és feltárjuk a lézergenerációs küszöb és a hőmérséklet közötti fizikai kapcsolatot (a fononszám szorosan összefügg), a kifejezési forma pedig megegyezik a Curie-törvénnyel. A tanulmány a Nature Communications-ben (doi:10.1038/S41467-023-433959-9) jelent meg „Photon-phonon kollaboratív pumpás lézer” néven. Yu Fu és Fei Liang, a Shandong University State Key Laboratory of Crystal Materials 2020 osztályának PhD hallgatója társszerzők, Cheng He, a Nanjing Egyetem Szilárd Mikrostruktúra Fizikai Állami Kulcslaboratóriuma a második szerző, és Yu professzorok. Haohai és Huaijin Zhang, Shandong Egyetem, valamint Yanfeng Chen, Nanjing Egyetem, társ-levelező szerzők.
Mióta Einstein a múlt században javasolta a fény stimulált sugárzás elméletét, a lézermechanizmust teljesen kifejlesztették, és 1960-ban Maiman feltalálta az első optikailag pumpált szilárdtestlézert. A lézergenerálás során a termikus relaxáció a lézergenerációt kísérő fontos fizikai jelenség, amely komolyan befolyásolja a lézer teljesítményét és a rendelkezésre álló lézerteljesítményt. A hőrelaxációt és a termikus hatást mindig is a lézeres folyamatok legfontosabb káros fizikai paramétereinek tekintették, amelyeket különböző hőátadási és hűtési technológiákkal kell csökkenteni. Ezért a lézerfejlesztés történetét a hulladékhő elleni küzdelem történetének tekintik.
A foton-fonon kooperatív pumpáló lézer elméleti áttekintése
A kutatócsoport régóta foglalkozik lézeres és nemlineáris optikai anyagok kutatásával, és az elmúlt években a termikus relaxációs folyamatot mélyen megértették a szilárdtestfizika szemszögéből. Abból az alapgondolatból kiindulva, hogy a hőt (hőmérsékletet) a mikrokozmikus fononok testesítik meg, úgy tekintjük, hogy a termikus relaxáció maga az elektron-fonon csatolás kvantumfolyamata, amely megfelelő lézeres tervezéssel megvalósíthatja az elektronenergia-szintek kvantum-szabását, és azt eredményezi. új elektronátmeneti csatornák új hullámhossz létrehozásáhozlézer. Ennek alapján az elektron-fonon kooperatív pumpáló lézergenerálás új elvét javasoljuk, és az elektron-fonon csatolás alatti elektronátmeneti szabályt úgy vezetjük le, hogy az Nd:YVO4-et, egy alapvető lézerkristályt veszünk reprezentatív objektumnak. Ezzel egyidejűleg készül egy hűtetlen foton-fonon kooperatív pumpáló lézer, amely a hagyományos lézerdióda pumpáló technológiát alkalmazza. Ritka 1168 nm és 1176 nm hullámhosszú lézert terveztek. Ezen az alapon a lézergenerálás és az elektron-fonon csatolás alapelve alapján megállapítható, hogy a lézergenerálás küszöbértékének és hőmérsékletének szorzata egy állandó, ami megegyezik a Curie-törvény kifejeződésével a mágnesességben, és azt is demonstrálja. az alapvető fizikai törvény a rendezetlen fázisátalakulási folyamatban.
Foton-fonon szövetkezet kísérleti megvalósításapumpáló lézer
Ez a munka új perspektívát kínál a lézergenerációs mechanizmusok élvonalbeli kutatásához,lézerfizika, valamint a nagy energiájú lézer, rámutat a lézer hullámhossz-tágítási technológiájának és a lézerkristály-kutatásnak egy új tervezési dimenziójára, és új kutatási ötleteket hozhatkvantumoptika, lézergyógyászat, lézeres kijelző és egyéb kapcsolódó alkalmazási területek.
Feladás időpontja: 2024. január 15