Апошнія дасягненні ў механізме лазернай генерацыі і новыялазерныя даследаванні
Нядаўна даследчая група прафесара Чжан Хуайцзіня і прафесара Юй Хаохая з Дзяржаўнай ключавой лабараторыі крышталічных матэрыялаў Шаньдунскага ўніверсітэта і прафесара Чэнь Яньфэна і прафесара Хэ Чэна з Дзяржаўнай ключавой лабараторыі фізікі мікраструктуры цвёрдага цела Нанкінскага ўніверсітэта працавала разам, каб вырашыць праблему праблему і прапанаваў механізм генерацыі лазера фонон-фононнай сумеснай накачкі, а ў якасці прадстаўнічага аб'екта даследавання ўзяў традыцыйны лазерны крышталь Nd:YVO4. Высокаэфектыўнае лазернае выпраменьванне суперфлуарэсцэнцыі атрымліваецца шляхам прарыву мяжы ўзроўню энергіі электронаў, і выяўляецца фізічная ўзаемасувязь паміж парогам генерацыі лазера і тэмпературай (лік фанонаў цесна звязаны), а форма выразу такая ж, як закон Кюры. Даследаванне было апублікавана ў Nature Communications (doi:10.1038/ S41467-023-433959-9) пад назвай «Фатон-фанонны лазер з сумеснай накачкай». Ю Фу і Фэй Лян, аспіранты класа 2020 Дзяржаўнай ключавой лабараторыі крышталічных матэрыялаў Шаньдунскага ўніверсітэта, з'яўляюцца суаўтарамі, Чэн Хэ, Дзяржаўная ключавая лабараторыя фізікі мікраструктуры цвёрдага цела Нанкінскага ўніверсітэта, з'яўляецца другім аўтарам, а прафесары Ю. Хаохай і Хуайцзінь Чжан з Шаньдунскага ўніверсітэта і Яньфэн Чэнь з Нанкінскага ўніверсітэта з'яўляюцца аўтарамі-карэспандэнтамі.
Так як Эйнштэйн прапанаваў тэорыю вымушанага выпраменьвання святла ў мінулым стагоддзі, лазерны механізм быў цалкам распрацаваны, і ў 1960 годзе Майман вынайшаў першы цвёрдацельны лазер з аптычнай накачкай. Падчас лазернай генерацыі цеплавая рэлаксацыя з'яўляецца важнай фізічнай з'явай, якая суправаджае лазерную генерацыю, якая сур'ёзна ўплывае на прадукцыйнасць лазера і даступную магутнасць лазера. Цеплавая рэлаксацыя і цеплавой эфект заўсёды лічыліся ключавымі шкоднымі фізічнымі параметрамі ў лазерным працэсе, якія неабходна паменшыць з дапамогай розных тэхналогій цеплаперадачы і астуджэння. Такім чынам, гісторыя развіцця лазера лічыцца гісторыяй барацьбы з адпрацаваным цяплом.
Тэарэтычны агляд фатон-фононнага лазера з кааператыўнай накачкай
Даследчая група даўно займаецца лазернымі і нелінейна-аптычнымі даследаваннямі матэрыялаў, і ў апошнія гады працэс цеплавой рэлаксацыі быў глыбока зразуметы з пункту гледжання фізікі цвёрдага цела. Грунтуючыся на асноўнай ідэі, што цяпло (тэмпература) увасабляецца ў мікракасмічных фанонах, лічыцца, што цеплавая рэлаксацыя сама па сабе з'яўляецца квантавым працэсам электрон-фаноннага спалучэння, які можа рэалізаваць квантавую адаптацыю энергетычных узроўняў электронаў з дапамогай адпаведнай канструкцыі лазера і атрымаць новыя каналы пераходу электронаў для генерацыі новай даўжыні хвалілазер. На падставе гэтага мыслення прапануецца новы прынцып генерацыі лазера з сумеснай электронна-фаноннай накачкай, а правіла пераходу электронаў пры электронна-фанонным спалучэнні выводзіцца шляхам прыняцця Nd:YVO4, базавага лазернага крышталя, у якасці рэпрэзентатыўнага аб'екта. Адначасова пабудаваны неохлаждаемый лазер фатон-фононнай кааператыўнай накачкі, які выкарыстоўвае традыцыйную тэхналогію накачкі з лазерным дыёдам. Распрацаваны лазер з рэдкай даўжынёй хвалі 1168 нм і 1176 нм. На гэтай аснове, заснаваны на базавым прынцыпе лазернай генерацыі і электрон-фаноннай сувязі, выяўлена, што здабытак парога лазернай генерацыі і тэмпературы з'яўляецца канстантай, што супадае з выразам закона Кюры ў магнетызме, а таксама дэманструе асноўны фізічны закон у неўпарадкаваным працэсе фазавага пераходу.
Эксперыментальная рэалізацыя фатонна-фононнага кааператывапомпавы лазер
Гэтая праца дае новы погляд на перадавыя даследаванні механізму лазернай генерацыі,лазерная фізіка, і лазер высокай энергіі, указвае на новае вымярэнне канструкцыі тэхналогіі лазернага пашырэння даўжыні хвалі і лазернага даследавання крышталяў і можа прынесці новыя даследчыя ідэі для распрацоўкіквантавая оптыка, лазерная медыцына, лазерны дысплей і іншыя сумежныя вобласці прымянення.
Час публікацыі: 15 студзеня 2024 г