Асноўныя характарыстыкі асяроддзя лазернага ўзмацнення

Якія ключавыя характарыстыкі лазерных асяроддзяў для ўзмацнення?

Лазернае асяроддзе ўзмацнення, таксама вядомае як рабочае рэчыва лазера, адносіцца да матэрыяльнай сістэмы, якая выкарыстоўваецца для дасягнення інверсіі папуляцыі часціц і генерацыі стымуляванага выпраменьвання для дасягнення ўзмацнення святла. Гэта асноўны кампанент лазера, які нясе вялікую колькасць атамаў або малекул, гэтыя атамы або малекулы пад уздзеяннем знешняй энергіі могуць пераходзіць ва ўзбуджаны стан і пад уздзеяннем узбуджанага выпраменьвання вызваляюць фатоны, утвараючы такім чынамлазернае святлоЛазернае асяроддзе ўзмацнення можа быць цвёрдым, вадкім, газападобным або паўправадніковым матэрыялам.
У цвёрдацельных лазерах у якасці ўзмацняльнага асяроддзя звычайна выкарыстоўваюцца крышталі, легаваныя іонамі рэдказямельных элементаў або іонамі пераходных металаў, такія як крышталі Nd:YAG, крышталі Nd:YVO4 і г.д. У вадкасных лазерах у якасці ўзмацняльнага асяроддзя часта выкарыстоўваюцца арганічныя фарбавальнікі. У газавых лазерах у якасці ўзмацняльнага асяроддзя выкарыстоўваецца газ, напрыклад, вуглякіслы газ у вуглякіслых лазерах, а таксама гелій і неон у гелій-неонавых лазерах.Паўправадніковыя лазерывыкарыстоўваць паўправадніковыя матэрыялы ў якасці ўзмацняльнага асяроддзя, такія як арсенід галію (GaAs).
Асноўныя характарыстыкі асяроддзя лазернага ўзмацнення ўключаюць:
Структура энергетычных узроўняў: атамы або малекулы ў асяроддзі ўзмацнення павінны мець адпаведную структуру энергетычных узроўняў, каб дасягнуць змены папуляцыі пры ўзбуджэнні знешняй энергіяй. Звычайна гэта азначае, што розніца энергій паміж вышэйшым і ніжэйшым энергетычнымі ўзроўнямі 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 высокай квантавай эфектыўнасці і нізкіх страт асяроддзя ўзмацнення.
Тэрмічная стабільнасць і механічная трываласць: у практычных ужываннях асяроддзе ўзмацнення павінна вытрымліваць магутнае выпраменьванне накачкі і лазерны выхад, таму яно павінна мець добрую тэрмічную стабільнасць і механічную трываласць.
Аптычная якасць: Аптычная якасць асяроддзя ўзмацнення мае вырашальнае значэнне для прадукцыйнасці лазера. Яно павінна мець высокі каэфіцыент прапускання святла і нізкія страты на рассейванне, каб забяспечыць якасць і стабільнасць лазернага прамяня. Выбар асяроддзя ўзмацнення лазера залежыць ад патрабаванняў да ўжывання.лазер, рабочая даўжыня хвалі, выходная магутнасць і іншыя фактары. Аптымізацыя матэрыялу і структуры ўзмацняльнага асяроддзя дазваляе яшчэ больш палепшыць прадукцыйнасць і эфектыўнасць лазера.