Čo je optické čerpanie v laseri?

Druhy opticky čerpaných laserov

1. Pevnolátkové lasery s dopovanými izolátormi

· Prehľad:Tieto lasery používajú elektricky izolujúce hostiteľské médium a spoliehajú sa na optické čerpanie, aby aktivovali laserovo aktívne ióny. Bežným príkladom je neodým v YAG laseroch.

·Nedávny výskum:Štúdia A. Antipova a kol. pojednáva o pevnom stave blízko-IR laseru pre spin-výmenné optické čerpanie. Tento výskum poukazuje na pokroky v laserovej technológii v pevnej fáze, najmä v blízkom infračervenom spektre, ktoré je kľúčové pre aplikácie, ako je lekárske zobrazovanie a telekomunikácie.

Ďalšie čítanie:Polovodičový blízky IR laser na optické čerpanie s rotačnou výmenou

2. Polovodičové lasery

·Všeobecné informácie: Typicky elektricky čerpané, polovodičové lasery môžu tiež ťažiť z optického čerpania, najmä v aplikáciách vyžadujúcich vysoký jas, ako sú lasery vyžarujúce povrch s vertikálnou vonkajšou dutinou (VECSEL).

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

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

3. Plynové lasery

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

Zdroje pre optické čerpanie

Výbojky: Bežné v laseroch čerpajúcich lampu, výbojky sa používajú pre ich vysoký výkon a široké spektrum. YA Mandryko a kol. vyvinul výkonový model generovania impulzného oblúkového výboja v aktívnych médiách optických čerpacích xenónových výbojkách pevnolátkových laserov. Tento model pomáha optimalizovať výkon impulzných čerpacích lámp, ktoré sú kľúčové pre efektívnu prevádzku lasera.

Laserové diódy:Laserové diódy, ktoré sa používajú v laseroch napájaných diódami, ponúkajú výhody, ako je vysoká účinnosť, kompaktná veľkosť a možnosť jemného ladenia.

Ďalšie čítanie:čo je laserová dióda?

Bleskové lampy: Zábleskové lampy sú intenzívne, širokospektrálne svetelné zdroje, ktoré sa bežne používajú na čerpanie pevnolátkových laserov, ako sú rubínové alebo Nd:YAG lasery. Poskytujú vysoko intenzívny záblesk svetla, ktorý excituje laserové médium.

Oblúkové lampy: Oblúkové lampy sú podobné ako zábleskové lampy, ale sú navrhnuté na nepretržitú prevádzku, ponúkajú stály zdroj intenzívneho svetla. Používajú sa v aplikáciách, kde sa vyžaduje laserová prevádzka s kontinuálnou vlnou (CW).

LED diódy (Light Emitting Diodes): Hoci to nie je také bežné ako laserové diódy, LED diódy možno použiť na optické čerpanie v určitých aplikáciách s nízkou spotrebou. Sú výhodné pre ich dlhú životnosť, nízku cenu a dostupnosť v rôznych vlnových dĺžkach.

Slnečné svetlo: V niektorých experimentálnych zostavách sa koncentrované slnečné svetlo používalo ako zdroj čerpadla pre solárne čerpané lasery. Táto metóda využíva slnečnú energiu, čo z nej robí obnoviteľný a nákladovo efektívny zdroj, hoci je menej kontrolovateľný a menej intenzívny v porovnaní s umelými zdrojmi svetla.

Laserové diódy spojené vláknami: Ide o laserové diódy spojené s optickými vláknami, ktoré dodávajú svetlo pumpy efektívnejšie do laserového média. Táto metóda je obzvlášť užitočná pri vláknových laseroch a v situáciách, kde je rozhodujúca presná dodávka svetla pumpy.

Iné lasery: Niekedy sa jeden laser používa na pumpovanie druhého. Napríklad frekvenčne zdvojnásobený Nd:YAG laser sa môže použiť na pumpovanie farbiaceho lasera. Táto metóda sa často používa, keď sú pre proces čerpania potrebné špecifické vlnové dĺžky, ktoré nie je možné ľahko dosiahnuť konvenčnými svetelnými zdrojmi.