Jaunākie sasniegumi lāzera ģenerēšanas mehānismā un jauni lāzeru pētījumi

Jaunākie sasniegumi lāzera ģenerēšanas mehānismā un jaunilāzerpētniecība
Nesen pētnieku grupa, ko veido profesors Džan Huaidziņš un profesors Ju Haohai no Šaņdunas universitātes Valsts galvenās kristāla materiālu laboratorijas un profesors Čeņs Janfens un profesors He Čens no Naņdzjinas Universitātes Valsts galvenās cieto mikrostruktūru fizikas laboratorijas, ir strādājuši kopā, lai atrisinātu problēmu. problēmu un ierosināja lāzera ģenerēšanas mehānismu fononu un fononu sadarbības sūknēšanai, un par reprezentatīvu pētniecības objektu izmantoja tradicionālo Nd: YVO4 lāzera kristālu. Superfluorescences augstas efektivitātes lāzera izvade tiek iegūta, pārkāpjot elektronu enerģijas līmeņa robežu, un tiek atklāta fiziskā saistība starp lāzera ģenerēšanas slieksni un temperatūru (fononu skaits ir cieši saistīts), un izteiksmes forma ir tāda pati kā Kirī likumam. Pētījums tika publicēts Nature Communications (doi: 10.1038/S41467-023-433959-9) ar nosaukumu “Photon-phonon co-operally pumped laser”. Yu Fu un Fei Liang, Shandong University State Key Laboratory of Crystal Materials 2020. gada klases doktorantūras studenti, ir pirmie autori, Čens He, Naņdzjinas Universitātes Valsts atslēgas cieto mikrostruktūru fizikas laboratorija, ir otrais autors, un profesori Ju. Haohai un Huaijin Zhang, Shandong University, un Yanfeng Chen, Nanjing University, ir līdzautori.
Kopš Einšteins pagājušajā gadsimtā ierosināja gaismas stimulētā starojuma teoriju, lāzera mehānisms ir pilnībā izstrādāts, un 1960. gadā Maimans izgudroja pirmo optiski sūknējamo cietvielu lāzeru. Lāzera ģenerēšanas laikā termiskā relaksācija ir svarīga fiziska parādība, kas saistīta ar lāzera ģenerēšanu, kas nopietni ietekmē lāzera veiktspēju un pieejamo lāzera jaudu. Termiskā relaksācija un termiskais efekts vienmēr ir uzskatīti par galvenajiem kaitīgajiem fizikālajiem parametriem lāzera procesā, kas jāsamazina ar dažādām siltuma pārneses un saldēšanas tehnoloģijām. Tāpēc lāzera attīstības vēsture tiek uzskatīta par cīņu ar siltuma pārpalikumu.

Fotonu-fononu kooperatīvā sūknēšanas lāzera teorētiskais pārskats

Pētnieku komanda jau sen ir iesaistījusies lāzera un nelineāro optisko materiālu izpētē, un pēdējos gados termiskās relaksācijas process ir dziļi izprasts no cietvielu fizikas viedokļa. Pamatojoties uz pamatideju, ka siltums (temperatūra) ir iemiesots mikrokosmiskos fononos, tiek uzskatīts, ka pati termiskā relaksācija ir elektronu-fononu savienojuma kvantu process, kas var realizēt elektronu enerģijas līmeņu kvantu pielāgošanu, izmantojot atbilstošu lāzera dizainu un iegūt. jauni elektronu pārejas kanāli, lai radītu jaunu viļņa garumulāzers. Pamatojoties uz šo domāšanu, tiek ierosināts jauns elektronu-fononu kooperatīvās sūknēšanas lāzera ģenerēšanas princips, un elektronu pārejas noteikums saskaņā ar elektronu-fononu savienojumu tiek iegūts, par reprezentatīvu objektu ņemot Nd: YVO4, pamata lāzera kristālu. Vienlaikus tiek konstruēts neatdzesēts fotonu-fononu kooperatīvais sūknēšanas lāzers, kurā izmantota tradicionālā lāzerdiodes sūknēšanas tehnoloģija. Ir izstrādāts lāzers ar retu viļņa garumu 1168nm un 1176nm. Pamatojoties uz to, pamatojoties uz lāzera ģenerēšanas un elektronu-fononu savienojuma pamatprincipu, tiek konstatēts, ka lāzera ģenerēšanas sliekšņa un temperatūras reizinājums ir konstante, kas ir tāda pati kā Kirī likuma izteiksme magnētismā, kā arī parāda fizikas pamatlikums nesakārtotā fāzes pārejas procesā.

Fotonu-fononu kooperatīva eksperimentālā realizācijasūknēšanas lāzers

Šis darbs sniedz jaunu perspektīvu jaunākajiem lāzera ģenerēšanas mehānisma pētījumiem,lāzerfizika, un augstas enerģijas lāzers, norāda uz jaunu dizaina dimensiju lāzera viļņu garuma paplašināšanas tehnoloģijā un lāzera kristālu izpētē, un var sniegt jaunas pētniecības idejaskvantu optika, lāzermedicīna, lāzera displejs un citas saistītās lietošanas jomas.