Čo je optické čerpanie v lasere?

Druhy opticky čerpaných laserov

1. Pevnolátkové lasery s dopovanými izolantmi

· Prehľad:Tieto lasery používajú elektricky izolačné hostiteľské médium a na aktiváciu laserovo aktívnych iónov sa spoliehajú na optické čerpanie. Bežným príkladom je neodým v YAG laseroch.

·Nedávny výskum:Štúdia A. Antipova a kol. sa zaoberá laserom v pevnej fáze v blízkom infračervenom spektre pre optické čerpanie spinovou výmenou. Tento výskum zdôrazňuje pokroky v technológii laserov v pevnej fáze, najmä v blízkom infračervenom spektre, ktoré je kľúčové pre aplikácie ako lekárske zobrazovanie a telekomunikácie.

Ďalšie čítanie:Pevnolátkový laser v blízkom infračervenom spektre pre optické čerpanie spinovou výmenou

2. Polovodičové lasery

·Všeobecné informácie: Polovodičové lasery, ktoré sú typicky elektricky čerpané, môžu tiež profitovať z optického čerpania, najmä v aplikáciách vyžadujúcich vysoký jas, ako sú napríklad vertikálne lasery s povrchovým vyžarovaním s vonkajšou dutinou (VECSEL).

·Nedávny vývoj: Práca U. Kellera na optických frekvenčných hrebeňoch z ultrarýchlych tuhých a polovodičových laserov poskytuje pohľad na generovanie stabilných frekvenčných hrebeňov z diódami čerpaných tuhých a polovodičových laserov. Tento pokrok je významný pre aplikácie v optickej frekvenčnej metrológii.

Ďalšie čítanie:Optické frekvenčné hrebene z ultrarýchlych tuhých a polovodičových laserov

3. Plynové lasery

·Optické čerpanie v plynových laseroch: Niektoré typy plynových laserov, ako napríklad lasery s alkalickými parami, využívajú optické čerpanie. Tieto lasery sa často používajú v aplikáciách vyžadujúcich koherentné svetelné zdroje so špecifickými vlastnosťami.

Zdroje pre optické čerpanie

Výbojkové lampyVýbojky, bežné v laseroch čerpaných lampami, sa používajú pre svoj vysoký výkon a široké spektrum. YA Mandryko a kol. vyvinuli výkonový model generovania impulzného oblúkového výboja v xenónových lampách s aktívnym optickým čerpaním v pevnej fáze laserov. Tento model pomáha optimalizovať výkon impulzných čerpacích lámp, čo je kľúčové pre efektívnu prevádzku lasera.

Laserové diódy:Laserové diódy používané v diódovo čerpaných laseroch ponúkajú výhody, ako je vysoká účinnosť, kompaktné rozmery a možnosť jemného ladenia.

Ďalšie čítanie:čo je laserová dióda?

Bleskové lampyZábleskové lampy sú intenzívne, širokospektrálne svetelné zdroje, ktoré sa bežne používajú na čerpanie laserov v pevnej fáze, ako sú rubínové alebo Nd:YAG lasery. Poskytujú vysokointenzívny svetelný lúč, ktorý excituje laserové médium.

Oblúkové lampyOblúkové lampy, podobné zábleskovým lampám, ale určené na nepretržitú prevádzku, ponúkajú stály zdroj intenzívneho svetla. Používajú sa v aplikáciách, kde je potrebná prevádzka laseru s kontinuálnou vlnou (CW).

LED diódy (svetelné diódy)Hoci nie sú také bežné ako laserové diódy, LED diódy sa dajú použiť na optické čerpanie v určitých aplikáciách s nízkym výkonom. Sú výhodné vďaka svojej dlhej životnosti, nízkym nákladom a dostupnosti v rôznych vlnových dĺžkach.

Slnečné svetloV niektorých experimentálnych nastaveniach sa koncentrované slnečné svetlo používa ako zdroj energie pre solárne čerpané lasery. Táto metóda využíva slnečnú energiu, vďaka čomu je obnoviteľným a nákladovo efektívnym zdrojom, hoci je menej ovládateľná a menej intenzívna v porovnaní s umelými svetelnými zdrojmi.

Vláknovo viazané laserové diódyIde o laserové diódy spojené s optickými vláknami, ktoré efektívnejšie dodávajú čerpacie svetlo do laserového média. Táto metóda je obzvlášť užitočná vo vláknových laseroch a v situáciách, kde je presné dodanie čerpacieho svetla kľúčové.

Ostatné laseryNiekedy sa jeden laser používa na čerpanie iného. Napríklad Nd:YAG laser s dvojnásobnou frekvenciou sa môže použiť na čerpanie farbivového laseru. Táto metóda sa často používa, keď sú pre proces čerpania potrebné špecifické vlnové dĺžky, ktoré sa nedajú ľahko dosiahnuť s konvenčnými svetelnými zdrojmi.