Avvanzi riċenti fil-mekkaniżmu tal-ġenerazzjoni tal-lejżer u riċerka ġdida tal-laser

Avvanzi riċenti fil-mekkaniżmu tal-ġenerazzjoni tal-laser u ġoddariċerka tal-laser
Riċentement, il-grupp ta 'riċerka tal-Professur Zhang Huaijin u l-Professur Yu Haohai tal-Laboratorju Ewlenin tal-Istat tal-Materjali tal-Kristall tal-Università ta' Shandong u l-Professur Chen Yanfeng u l-Professur He Cheng tal-Laboratorju Ewlenin tal-Istat tal-Fiżika tal-Mikrostruttura Solida tal-Università ta 'Nanjing ħadmu flimkien biex isolvu l- problema u ppropona l-mekkaniżmu tal-ġenerazzjoni tal-lejżer ta 'l-ippumpjar kollaborattiv ta' phoon-phonon, u ħa l-kristall tal-laser Nd:YVO4 tradizzjonali bħala l-oġġett ta 'riċerka rappreżentattiv. L-output tal-laser ta 'effiċjenza għolja ta' superfluworexxenza tinkiseb billi tkisser il-limitu tal-livell tal-enerġija tal-elettroni, u r-relazzjoni fiżika bejn il-limitu tal-ġenerazzjoni tal-lejżer u t-temperatura (in-numru tal-fonon huwa relatat mill-qrib) tiġi żvelata, u l-forma tal-espressjoni hija l-istess bħal-liġi ta 'Curie. L-istudju ġie ppubblikat f'Nature Communications (doi:10.1038/ S41467-023-433959-9) taħt l-isem "Photon-phonon collaboratively pumped laser". Yu Fu u Fei Liang, student PhD tal-Klassi 2020, Laboratorju Ewlenin tal-Istat tal-Materjali tal-Kristall, Università ta 'Shandong, huma l-ewwel awturi, Cheng He, Laboratorju Ewlenin tal-Istat tal-Fiżika tal-Mikrostruttura Solida, Università ta' Nanjing, huwa t-tieni awtur, u Professuri Yu Haohai u Huaijin Zhang, Shandong University, u Yanfeng Chen, Nanjing University, huma awturi ko-korrispondenti.
Peress li Einstein ippropona t-teorija tar-radjazzjoni stimulata tad-dawl fl-aħħar seklu, il-mekkaniżmu tal-lejżer ġie żviluppat bis-sħiħ, u fl-1960, Maiman ivvinta l-ewwel laser fi stat solidu ippumpjat ottikament. Matul il-ġenerazzjoni tal-lejżer, ir-rilassament termali huwa fenomenu fiżiku importanti li jakkumpanja l-ġenerazzjoni tal-lejżer, li jaffettwa serjament il-prestazzjoni tal-lejżer u l-qawwa tal-lejżer disponibbli. Ir-rilassament termali u l-effett termali dejjem tqiesu bħala l-parametri fiżiċi ta 'ħsara ewlenin fil-proċess tal-lejżer, li għandhom jitnaqqsu b'diversi teknoloġiji ta' trasferiment tas-sħana u refriġerazzjoni. Għalhekk, l-istorja tal-iżvilupp tal-lejżer hija meqjusa bħala l-istorja tal-ġlieda mas-sħana mormija.

Ħarsa ġenerali teoretika tal-lejżer tal-ippumpjar kooperattiv foton-fonon

It-tim ta 'riċerka ilu involut fir-riċerka tal-lejżer u materjali ottiċi mhux lineari, u f'dawn l-aħħar snin, il-proċess ta' rilassament termali ġie mifhum profondament mill-perspettiva tal-fiżika tal-istat solidu. Ibbażat fuq l-idea bażika li s-sħana (temperatura) hija inkorporata fil-fononi mikrokożmiċi, huwa kkunsidrat li r-rilassament termali innifsu huwa proċess quantum ta 'akkoppjar elettron-fonon, li jista' jirrealizza t-tfassil kwantistika tal-livelli ta 'enerġija tal-elettroni permezz ta' disinn tal-laser xieraq, u jikseb kanali ġodda ta' transizzjoni ta' elettroni biex jiġġeneraw wavelength ġdidlaser. Ibbażat fuq dan il-ħsieb, huwa propost prinċipju ġdid ta 'ġenerazzjoni tal-lejżer ta' l-ippumpjar kooperattiv ta 'elettron-fonon, u r-regola ta' transizzjoni ta 'elettroni taħt akkoppjar ta' elettron-fonon hija derivata billi jittieħed Nd: YVO4, kristall bażiku tal-laser, bħala oġġett rappreżentattiv. Fl-istess ħin, jinbena laser tal-ippumpjar kooperattiv photon-phonon mhux imkessaħ, li juża t-teknoloġija tradizzjonali tal-ippumpjar tad-dijodu tal-lejżer. Laser b'wavelength rari 1168nm u 1176nm huwa ddisinjat. Fuq din il-bażi, ibbażata fuq il-prinċipju bażiku tal-ġenerazzjoni tal-lejżer u l-akkoppjar elettron-fonon, jinstab li l-prodott tal-limitu u t-temperatura tal-ġenerazzjoni tal-lejżer huwa kostanti, li huwa l-istess bħall-espressjoni tal-liġi ta 'Curie fil-manjetiżmu, u juri wkoll il-liġi fiżika bażika fil-proċess ta 'tranżizzjoni tal-fażi diżordinata.

Realizzazzjoni sperimentali ta 'koperattiva photon-phononippumpjar tal-laser

Dan ix-xogħol jipprovdi perspettiva ġdida għal riċerka avvanzata dwar il-mekkaniżmu tal-ġenerazzjoni tal-lejżer,il-fiżika tal-laser, u laser ta 'enerġija għolja, jindika dimensjoni ġdida tad-disinn għat-teknoloġija ta' espansjoni tal-wavelength tal-lejżer u l-esplorazzjoni tal-kristall tal-lejżer, u tista 'ġġib ideat ġodda ta' riċerka għall-iżvilupp ta 'ottika kwantistika, mediċina tal-lejżer, wiri tal-lejżer u oqsma oħra ta 'applikazzjoni relatati.