Lāzera "sirds": pastiprinājuma vide

Lāzera “sirds”: gainmedium
In lāzera tehnoloģija, thelāzera pastiprinājuma vide(pazīstama arī kā aktīvā vide vai lāzera darba viela) ir galvenā sastāvdaļalāzersTas panāk daļiņu skaita inversiju, izmantojot sūknēšanu, nodrošina gaismas pastiprināšanas iespēju, kompensē zudumus rezonanses rezonatorā un tādējādi ģenerē koherentu lāzera starojumu. Bez piemērota pastiprināšanas vides nebūtu efektīva lāzera.
1. Pastiprināšanas datu nesēju pamatkoncepcija un darbības princips.
Pastiprināšanas vides funkcija ir pastiprināt optisko jaudu, izmantojot stimulētu emisiju. Parasti, lai nodrošinātu enerģiju augšējo līmeņu daļiņu enerģijas inversijas sasniegšanai, ir nepieciešama ārēja sūknēšana (optiskā vai elektriskā sūknēšana).
2. Prasības izcilas pastiprināšanas datu nesējiem:
Ne visus materiālus var izmantot kā pastiprināšanas vidi. Galvenās prasības: Lāzera pāreja: Mērķa viļņu garuma diapazonā ir spēcīgs emisijas šķērsgriezums (o_em). Augsta caurspīdība: Pamatmateriāls ir caurspīdīgs lāzeram un sūknēšanas viļņu garumiem. Efektīva sūknēšanas absorbcija: Pieejamā sūknēšanas avota (piemēram, 808 nm LD sūknēšanas Nd:YAG) saskaņošana ir piemērota augstāka līmeņa dzīves ilgumam (T): Ilgs kalpošanas laiks ir labvēlīgs Q-pārslēgšanai, īss kalpošanas laiks ir labvēlīgs modulācijai. Augsta kvantu efektivitāte: Zema dzēšana, zema ierosinātā stāvokļa absorbcija. Augsts o·T produkts: Sasniedz augstu pastiprinājumu un zemu slieksni. Plašs pastiprinājuma joslas platums: Izdevīgs viļņu garuma regulēšanai un īpaši īsiem impulsiem. Termiskās un mehāniskās īpašības: Augsta siltumvadītspēja, zems termooptiskais koeficients, augsts bojājumu slieksnis. Citas: Ķīmiskā stabilitāte, nav higroskopiskuma, augsts bojājumu slieksnis. Šīs prasības bieži vien ir pretrunā viena ar otru. Piemēram, plats joslas platums parasti nozīmē zemāku šķērsgriezumu, un tas prasa kompromisu pielietojuma scenārijos.
Pastiprināšanas vide ir izšķirošais faktorslāzera veiktspējaSākot ar klasisko Nd:YAG un beidzot ar modernajām lieljaudas optiskajām šķiedrām, materiālu attīstība ir nepārtraukti paplašinājusi lāzeru pielietojumu. Praktiskajā projektēšanā bieži vien ir nepieciešamas skaitliskās simulācijas, lai optimizētu dopinga koncentrācijas, sūknēšanas shēmas utt.