Lazer ishlab chiqarish mexanizmidagi so'nggi yutuqlar va yangilazer tadqiqotlari
Yaqinda Shandong universiteti Kristall materiallari davlat kalit laboratoriyasining professori Chjan Xuayjin va professor Yu Xaoxay hamda Nanjing universiteti qattiq mikrostruktura fizikasi davlat kalit laboratoriyasining professori Chen Yanfeng va professor Xe Chengdan iborat tadqiqot guruhi muammoni hal qilish uchun birgalikda ishladilar va fon-fonon hamkorlikdagi nasosning lazer generatsiya mexanizmini taklif qilishdi va an'anaviy Nd:YVO4 lazer kristalini vakillik tadqiqot obyekti sifatida oldilar. Superfluoresensiyaning yuqori samarali lazer chiqishi elektron energiya darajasi chegarasini buzish orqali olinadi va lazer generatsiya chegarasi va harorat (fonon soni chambarchas bog'liq) o'rtasidagi fizik bog'liqlik aniqlanadi va ifoda shakli Kyuri qonuni bilan bir xil bo'ladi. Tadqiqot Nature Communications (doi:10.1038/ S41467-023-433959-9) jurnalida “Foton-fonon hamkorlikda nasoslangan lazer” nomi ostida nashr etildi. Shandong universiteti Kristall materiallari davlat kalit laboratoriyasining 2020-yilgi kurs talabasi Yu Fu va Fei Liang hammualliflar, Nanjing universiteti qattiq mikrotuzilma fizikasi davlat kalit laboratoriyasining xodimi Cheng He ikkinchi muallif, Shandong universiteti professorlari Yu Haohai va Huaijin Zhang hamda Nanjing universiteti professorlari Yanfeng Chen hammualliflardir.
Eynshteyn o'tgan asrda yorug'likning stimulyatsiyalangan nurlanish nazariyasini taklif qilganidan beri lazer mexanizmi to'liq ishlab chiqildi va 1960-yilda Meyman birinchi optik pompalanadigan qattiq holatdagi lazerni ixtiro qildi. Lazer generatsiyasi jarayonida termal relaksatsiya lazer generatsiyasi bilan birga keladigan muhim fizik hodisa bo'lib, u lazerning ishlashiga va mavjud lazer quvvatiga jiddiy ta'sir qiladi. Termal relaksatsiya va termal effekt har doim lazer jarayonida asosiy zararli fizik parametrlar sifatida ko'rib chiqilgan bo'lib, ularni turli xil issiqlik uzatish va sovutish texnologiyalari yordamida kamaytirish kerak. Shuning uchun lazerning rivojlanish tarixi chiqindi issiqlik bilan kurashish tarixi hisoblanadi.
Foton-fonon kooperativ nasos lazerining nazariy umumiy ko'rinishi
Tadqiqot guruhi uzoq vaqtdan beri lazer va chiziqli bo'lmagan optik materiallarni tadqiq qilish bilan shug'ullanib kelmoqda va so'nggi yillarda termal relaksatsiya jarayoni qattiq jismlar fizikasi nuqtai nazaridan chuqur tushunildi. Issiqlik (harorat) mikrokosmik fononlarda mujassamlashgan degan asosiy g'oyaga asoslanib, termal relaksatsiyaning o'zi elektron-fonon ulanishining kvant jarayoni bo'lib, u tegishli lazer dizayni orqali elektron energiya sathlarini kvant moslashtirishni amalga oshirishi va yangi to'lqin uzunligini yaratish uchun yangi elektron o'tish kanallarini olishi mumkin, deb hisoblanadi.lazerUshbu fikrlash asosida elektron-fonon kooperativ nasos lazer generatsiyasining yangi printsipi taklif qilinadi va elektron-fonon ulanishi ostida elektron o'tish qoidasi asosiy lazer kristalli Nd:YVO4 ni vakillik obyekti sifatida olish orqali olinadi. Shu bilan birga, an'anaviy lazer diod nasos texnologiyasidan foydalanadigan sovutilmagan foton-fonon kooperativ nasos lazeri quriladi. Noyob to'lqin uzunligi 1168 nm va 1176 nm bo'lgan lazer ishlab chiqilgan. Shu asosda, lazer generatsiyasi va elektron-fonon ulanishining asosiy printsipiga asoslanib, lazer generatsiyasi chegarasi va haroratining ko'paytmasining doimiy ekanligi aniqlandi, bu magnitlanishdagi Kyuri qonunining ifodasi bilan bir xil va tartibsiz fazali o'tish jarayonida asosiy fizik qonunni ham namoyish etadi.
Foton-fonon kooperativining eksperimental amalga oshirilishinasos lazeri
Ushbu ish lazer ishlab chiqarish mexanizmi bo'yicha ilg'or tadqiqotlar uchun yangi nuqtai nazarni taqdim etadi,lazer fizikasiva yuqori energiyali lazer, lazer to'lqin uzunligini kengaytirish texnologiyasi va lazer kristallarini o'rganish uchun yangi dizayn o'lchamlarini ko'rsatadi va rivojlanish uchun yangi tadqiqot g'oyalarini olib kelishi mumkin.kvant optikasi, lazer tibbiyoti, lazer displeyi va boshqa tegishli dastur sohalari.
Joylashtirilgan vaqt: 2024-yil 15-yanvar