Асноўныя характарыстыкі асяроддзя лазернага ўзмацнення

Якія ключавыя характарыстыкі носьбітаў лазернага ўзмацнення?

Лазернае ўзмацняльнае асяроддзе, таксама вядомае як рабочае рэчыва лазера, адносіцца да матэрыяльнай сістэмы, якая выкарыстоўваецца для дасягнення інверсіі насельніцтва часціц і генерацыі стымуляванага выпраменьвання для дасягнення ўзмацнення святла. Гэта асноўны кампанент лазера, які змяшчае вялікую колькасць атамаў або малекул, гэтыя атамы або малекулы пры ўзбуджэнні знешняй энергіі могуць пераходзіць ва ўзбуджаны стан, і праз узбуджанае выпраменьванне вызваляюцца фатоны, утвараючы такім чынамлазернае святло. Асяроддзе лазернага ўзмацнення можа быць цвёрдым, вадкім, газавым або паўправадніковым матэрыялам.
У цвёрдацельных лазерах звычайна выкарыстоўванымі ўзмацняльнымі асяроддзямі з'яўляюцца крышталі, легаваныя рэдказямельнымі іёнамі або іёнамі пераходных металаў, такія як крышталі Nd:YAG, крышталі Nd:YVO4 і г. д. У вадкасных лазерах у якасці ўзмацняльных асяроддзяў часта выкарыстоўваюцца арганічныя фарбавальнікі. Газавыя лазеры выкарыстоўваюць газ у якасці ўзмацняльнай асяроддзя, напрыклад, вуглякіслы газ у вуглякіслых лазерах і гелій і неон у гелій-неонавых лазерах.Паўправадніковыя лазерывыкарыстоўваць паўправадніковыя матэрыялы ў якасці асяроддзя ўзмацнення, такія як арсенід галію (GaAs).
Асноўныя характарыстыкі асяроддзя лазернага ўзмацнення ўключаюць:
Структура энергетычнага ўзроўню: Атамы або малекулы ў асяроддзі ўзмацнення павінны мець прыдатную структуру энергетычнага ўзроўню, каб дамагчыся развароту насельніцтва пры ўзбуджэнні знешняй энергіі. Звычайна гэта азначае, што розніца энергіі паміж больш высокім і нізкім узроўнямі энергіі павінна адпавядаць энергіі фатона пэўнай даўжыні хвалі.

Пераходныя ўласцівасці: Атамы або малекулы ва ўзбуджаных станах павінны мець стабільныя пераходныя ўласцівасці, каб вызваляць кагерэнтныя фатоны падчас узбуджанага выпраменьвання. Гэта патрабуе, каб серада ўзмацнення мела высокую квантавую эфектыўнасць і нізкія страты.
Тэрмастабільнасць і механічная трываласць: у практычных прымяненнях асяроддзе ўзмацнення павінна вытрымліваць высокую магутнасць святла накачкі і выхад лазера, таму яно павінна мець добрую тэрмічную стабільнасць і механічную трываласць.
Аптычная якасць: Аптычная якасць асяроддзя ўзмацнення мае вырашальнае значэнне для прадукцыйнасці лазера. Ён павінен мець высокі каэфіцыент прапускання святла і нізкія страты на рассейванне, каб забяспечыць якасць і стабільнасць лазернага прамяня. Выбар асяроддзя ўзмацнення лазера залежыць ад патрабаванняў прымяненнялазер, працоўная даўжыня хвалі, выхадная магутнасць і іншыя фактары. Шляхам аптымізацыі матэрыялу і структуры асяроддзя ўзмацнення прадукцыйнасць і эфектыўнасць лазера можна яшчэ больш палепшыць.