Avvanzi riċenti fil-mekkaniżmu tal-ġenerazzjoni tal-lejżer u riċerka ġdida dwar il-lejżer

Avvanzi riċenti fil-mekkaniżmu tal-ġenerazzjoni tal-lejżer u mekkaniżmi ġoddariċerka bil-lejżer
Riċentement, il-grupp ta' riċerka tal-Professur Zhang Huaijin u l-Professur Yu Haohai tal-Laboratorju Ewlieni tal-Istat tal-Materjali tal-Kristall tal-Università ta' Shandong u l-Professur Chen Yanfeng u l-Professur He Cheng tal-Laboratorju Ewlieni tal-Istat tal-Fiżika tal-Mikrostruttura Solida tal-Università ta' Nanjing ħadmu flimkien biex isolvu l-problema u pproponew il-mekkaniżmu tal-ġenerazzjoni tal-lejżer tal-ippumpjar kollaborattiv phoon-phonon, u ħadu l-kristall tal-lejżer tradizzjonali Nd:YVO4 bħala l-oġġett rappreżentattiv tar-riċerka. L-output tal-lejżer ta' effiċjenza għolja tas-superfluorescenza jinkiseb billi jinkiser 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-phonon huwa relatat mill-qrib) hija żvelata, u l-forma ta' 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 "Lejżer ippumpjat b'mod kollaborattiv Photon-phonon". Yu Fu u Fei Liang, student tal-PhD tal-Klassi 2020, State Key Laboratory of Crystal Materials, Università ta' Shandong, huma l-ewwel awturi ko-eżekuttivi, Cheng He, State Key Laboratory of Solid Microstructure Physics, Università ta' Nanjing, huwa t-tieni awtur, u l-Professuri Yu Haohai u Huaijin Zhang, Università ta' Shandong, u Yanfeng Chen, Università ta' Nanjing, huma awturi ko-korrispondenti.
Minn meta 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 lejżer ta' stat solidu ppumpjat 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 ewlenin ta' ħsara fil-proċess tal-lejżer, li jridu jitnaqqsu permezz ta' diversi teknoloġiji ta' trasferiment tas-sħana u refriġerazzjoni. Għalhekk, l-istorja tal-iżvilupp tal-lejżer hija kkunsidrata bħala l-istorja tat-taqbida mas-sħana mormija.

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

It-tim tar-riċerka ilu involut fir-riċerka dwar il-lejżer u materjali ottiċi mhux lineari, u f'dawn l-aħħar snin, il-proċess ta' rilassament termali ġie mifhum sew mill-perspettiva tal-fiżika tal-istat solidu. Abbażi tal-idea bażika li s-sħana (temperatura) hija inkorporata fil-fononi mikrokożmiċi, huwa kkunsidrat li r-rilassament termali nnifsu huwa proċess kwantistiku ta' akkoppjar elettron-fonon, li jista' jirrealizza tfassil kwantistiku tal-livelli tal-enerġija tal-elettroni permezz ta' disinn xieraq tal-lejżer, u jikseb kanali ġodda ta' transizzjoni tal-elettroni biex jiġġenera wavelength ġdid.lejżerAbbażi ta' dan il-ħsieb, ġie propost prinċipju ġdid ta' ġenerazzjoni ta' laser ta' ppumpjar kooperattiv elettron-fonon, u r-regola tat-tranżizzjoni tal-elettroni taħt l-akkoppjar elettron-fonon hija derivata billi jittieħed Nd:YVO4, kristall laser bażiku, bħala oġġett rappreżentattiv. Fl-istess ħin, ġie mibni laser ta' ppumpjar kooperattiv foton-fonon mhux imkessaħ, li juża t-teknoloġija tradizzjonali tal-ippumpjar tad-dijodi tal-lejżer. Ġie ddisinjat laser b'tul ta' mewġa rari ta' 1168nm u 1176nm. Fuq din il-bażi, ibbażat fuq il-prinċipju bażiku tal-ġenerazzjoni tal-laser u l-akkoppjar elettron-fonon, instab li l-prodott tal-limitu tal-ġenerazzjoni tal-laser u t-temperatura huwa kostanti, li hija l-istess bħall-espressjoni tal-liġi ta' Curie fil-manjetiżmu, u turi wkoll il-liġi fiżika bażika fil-proċess ta' tranżizzjoni tal-fażi diżordinata.

Realizzazzjoni sperimentali ta' kooperattiva foton-fononlejżer tal-ippumpjar

Dan ix-xogħol jipprovdi perspettiva ġdida għal riċerka avvanzata dwar il-mekkaniżmu tal-ġenerazzjoni tal-lejżer,fiżika tal-lejżer, u lejżer ta' enerġija għolja, jindika dimensjoni ġdida tad-disinn għat-teknoloġija tal-espansjoni tat-tul tal-mewġ tal-lejżer u l-esplorazzjoni tal-kristalli tal-lejżer, u jista' jġib ideat ġodda ta' riċerka għall-iżvilupp ta'ottika kwantistika, mediċina bil-lejżer, wiri bil-lejżer u oqsma oħra ta' applikazzjoni relatati.