וואָס איז אָפּטיש פּאַמפּינג אין לאַזער?

אַבאָנירן צו אונדזער סאציאל מידיאַ פֿאַר פּינטלעך פּאָסטן

אין זיין עסאַנס, לאַזער פּאַמפּינג איז דער פּראָצעס פון ענערדזשייזינג אַ מיטל צו דערגרייכן אַ שטאַט ווו עס קענען אַרויסלאָזן לאַזער ליכט. דעם איז טיפּיקלי געטאן דורך ינדזשעקטינג ליכט אָדער עלעקטריקאַל קראַנט אין די מיטל, יקסייטינג זייַן אַטאָמס און לידינג צו די ימישאַן פון קאָוכיראַנט ליכט. דער יסוד-פּראָצעס האט יוואַלווד באטייטיק זינט די אַדווענט פון די ערשטער לייזערז אין די מיטן 20 יאָרהונדערט.

כאָטש לאַזער פּאַמפּינג אָפט מאָדעלעד דורך קורס יקווייזשאַנז, איז פאַנדאַמענטאַלי אַ קוואַנטום מעטשאַניקאַל פּראָצעס. עס ינוואַלווז ינטראַקאַט ינטעראַקשאַנז צווישן פאָטאָנס און די אַטאָמישע אָדער מאָלעקולאַר סטרוקטור פון די געווינס מיטל. אַוואַנסירטע מאָדעלס באַטראַכטן פענאָמענאַ ווי ראַבי אַסאַליישאַנז, וואָס צושטעלן אַ מער נואַנסט פארשטאנד פון די ינטעראַקשאַנז.

לאַזער פּאַמפּינג איז אַ פּראָצעס ווו ענערגיע, טיפּיקלי אין די פאָרעם פון ליכט אָדער עלעקטריקאַל קראַנט, איז סאַפּלייד צו אַ לאַזער ס געווינס מיטל צו הייבן זייַן אַטאָמס אָדער מאַלאַקיולז צו העכער ענערגיע שטאַטן. די ענערגיע אַריבערפירן איז קריטיש פֿאַר אַטשיווינג באַפעלקערונג ינווערזשאַן, אַ שטאַט ווו מער פּאַרטיקאַלז זענען יקסייטאַד ווי אין אַ נידעריקער ענערגיע שטאַט, וואָס אַלאַוז די מיטל צו פאַרגרעסערן ליכט דורך סטימיאַלייטאַד ימישאַן. דער פּראָצעס ינוואַלווז ינטראַקאַט קוואַנטום ינטעראַקשאַנז, אָפט מאָדעלעד דורך קורס יקווייזשאַנז אָדער מער אַוואַנסירטע קוואַנטום מעטשאַניקאַל פראַמעוואָרקס. שליסל אַספּעקץ אַרייַננעמען די ברירה פון פּאָמפּע מקור (ווי לאַזער דייאָודז אָדער אָפּזאָגן לאמפן), פּאָמפּע דזשיאַמאַטרי (זייַט אָדער סוף פּאַמפּינג), און די אַפּטאַמאַזיישאַן פון פּאָמפּע ליכט קעראַקטעריסטיקס (ספּעקטרום, ינטענסיטי, שטראַל קוואַליטעט, פּאָולעראַזיישאַן) צו גלייַכן די ספּעציפיש רעקווירעמענץ פון די פּאָמפּע ליכט. געווינען מיטל. לאַזער פּאַמפּינג איז פונדאַמענטאַל אין פאַרשידן לאַזער טייפּס, אַרייַנגערעכנט האַרט-שטאַט, סעמיקאַנדאַקטער, און גאַז לייזערז, און איז יקערדיק פֿאַר די לאַזער ס עפעקטיוו און עפעקטיוו אָפּעראַציע.

ווערייאַטיז פון אָפּטיש פּאַמפּט לייזערז

 

1. האַרט-שטאַט לייזערז מיט דאָפּט ינסאַלייטערז

· איבערבליק:די לייזערז נוצן אַן עלעקטריק ינסאַלייטינג באַלעבאָס מיטל און פאַרלאָזנ זיך אָפּטיש פּאַמפּינג צו ענערדזשייז לאַזער-אַקטיוו ייאַנז. א פּראָסט ביישפּיל איז נעאָדימיום אין יאַג לייזערז.

·לעצטע פאָרשונג:א לערנען דורך יי אַנטיפּאָוו עט על. דיסקוטירט אַ האַרט-שטאַט נאָענט-יר לאַזער פֿאַר ספּין-וועקסל אָפּטיש פּאַמפּינג. דער פאָרשונג כיילייץ די אַדוואַנטידזשיז אין האַרט-שטאַט לאַזער טעכנאָלאָגיע, ספּעציעל אין די לעבן-ינפרערעד ספּעקטרום, וואָס איז קריטיש פֿאַר אַפּלאַקיישאַנז ווי מעדיציניש ימידזשינג און טעלאַקאַמיונאַקיישאַנז.

ווייַטער לייענען:א סאָליד שטאַט נאָענט-יר לאַזער פֿאַר ספּין-וועקסל אָפּטיש פּאַמפּינג

2. סעמיקאַנדאַקטער לייזערז

·אַלגעמיינע אינפֿאָרמאַציע: טיפּיקאַללי ילעקטריקאַל פּאַמפּט, סעמיקאַנדאַקטער לייזערז קענען אויך נוץ פון אָפּטיש פּאַמפּינג, ספּעציעל אין אַפּלאַקיישאַנז וואָס דאַרפן הויך ברייטנאַס, אַזאַ ווי ווערטיקאַל פונדרויסנדיק קאַוואַטי סורפאַסע ימיטינג לייזערז (וועקסעל).

·לעצטע דיוועלאַפּמאַנץ: U. Keller 'ס אַרבעט אויף אָפּטיש אָפטקייַט קאָומז פון ולטראַפאַסט האַרט-שטאַט און סעמיקאַנדאַקטער לייזערז גיט ינסייץ אין די דור פון סטאַביל אָפטקייַט קאָומז פון דייאָוד-פּאַמפּט האַרט-שטאַט און סעמיקאַנדאַקטער לייזערז. די העכערונג איז וויכטיק פֿאַר אַפּלאַקיישאַנז אין אָפּטיש אָפטקייַט מעטראָלאָגי.

ווייַטער לייענען:אָפּטיש אָפטקייַט קאָומז פון ולטראַפאַסט האַרט-שטאַט און סעמיקאַנדאַקטער לייזערז

3. גאַז לייזערז

·אָפּטיש פּאַמפּינג אין גאַז לייזערז: זיכער טייפּס פון גאַז לייזערז, ווי אַלקאַלי פארע לייזערז, נוצן אָפּטיש פּאַמפּינג. די לייזערז זענען אָפט געניצט אין אַפּלאַקיישאַנז וואָס דאַרפן קאָוכיראַנט ליכט קוואלן מיט ספּעציפיש פּראָפּערטיעס.

 

 

קוואלן פֿאַר אָפּטיש פּאַמפּינג

אָפּזאָגן לאַמפּס: פּראָסט אין לאָמפּ פּאַמפּט לייזערז, אָפּזאָגן לאַמפּס זענען געניצט פֿאַר זייער הויך מאַכט און ברייט ספּעקטרום. יא מאַנדריקאָ עט על. דעוועלאָפּעד אַ מאַכט מאָדעל פון ימפּאַלס קרייַזבויגן אָפּזאָגן דור אין אַקטיוו מעדיע אָפּטיש פּאַמפּינג קסענאָן לאמפן פון האַרט-שטאַט לייזערז. דער מאָדעל העלפּס אַפּטאַמייז די פאָרשטעלונג פון שטופּ פּאַמפּינג לאמפן, קריטיש פֿאַר עפעקטיוו לאַזער אָפּעראַציע.

לאַזער דיאָדעס:געניצט אין דייאָוד-פּאַמפּט לייזערז, לאַזער דייאָודז פאָרשלאָגן אַדוואַנטידזשיז ווי הויך עפעקטיווקייַט, סאָליד גרייס און די פיייקייט צו זיין פיינלי טונד.

מער לייענען:וואָס איז אַ לאַזער דייאָוד?

פלאַש לאַמפּס: פלאַש לאמפן זענען טיף, ברייט-ספּעקטרום ליכט קוואלן וואָס זענען אָפט געניצט פֿאַר פּאַמפּינג האַרט-שטאַט לייזערז, אַזאַ ווי רובין אָדער Nd:YAG לייזערז. זיי צושטעלן אַ הויך-ינטענסיטי פּלאַצן פון ליכט וואָס יקסייץ די לאַזער מיטל.

אַרק לאַמפּס: ענלעך צו בליץ לאמפן אָבער דיזיינד פֿאַר קעסיידערדיק אָפּעראַציע, קרייַזבויגן לאמפן פאָרשלאָגן אַ פעסט מקור פון טיף ליכט. זיי זענען געניצט אין אַפּלאַקיישאַנז ווו קעסיידערדיק כוואַליע (CW) לאַזער אָפּעראַציע איז פארלאנגט.

לעדס (ליכט ימיטינג דיאָדעס): כאָטש ניט ווי געוויינטלעך ווי לאַזער דייאָודז, לעדס קענען זיין געוויינט פֿאַר אָפּטיש פּאַמפּינג אין זיכער נידעריק-מאַכט אַפּלאַקיישאַנז. זיי זענען אַדוואַנטיידזשאַס רעכט צו זייער לאַנג לעבן, נידעריק פּרייַז און אַוויילאַבילאַטי אין פאַרשידן ווייוולענגטס.

זונשייַן: אין עטלעכע יקספּערמענאַל סעטאַפּס, קאַנסאַנטרייטאַד זונשייַן איז געניצט ווי אַ פּאָמפּע מקור פֿאַר זונ - פּאַמפּט לייזערז. דער אופֿן כאַרנאַסיז זונ - ענערגיע, מאכן עס אַ רינואַבאַל און פּרייַז-עפעקטיוו מקור, כאָטש עס איז ווייניקער קאַנטראָולאַבאַל און ווייניקער טיף קאַמפּערד מיט קינסטלעך ליכט קוואלן.

פיברע-קאַפּט לאַזער דיאָדעס: דאס זענען לאַזער דייאָודז קאַפּאַלד צו אָפּטיש פייבערז, וואָס צושטעלן די פּאָמפּע ליכט מער יפישאַנטלי צו די לאַזער מיטל. דער אופֿן איז ספּעציעל נוציק אין פיברע לייזערז און אין סיטואַטיאָנס ווו די פּינטלעך עקספּרעס פון פּאָמפּע ליכט איז קריטיש.

אנדערע לייזערז: מאל, איינער לאַזער איז געניצט צו פּאָמפּע אנדערן. פֿאַר בייַשפּיל, אַ אָפטקייַט-דאַבאַלד Nd: YAG לאַזער קען זיין געניצט צו פּאָמפּע אַ פאַרב לאַזער. דעם אופֿן איז אָפט געניצט ווען ספּעציפיש ווייוולענגטס זענען פארלאנגט פֿאַר די פּאַמפּינג פּראָצעס וואָס איז נישט לייכט אַטשיווד מיט קאַנווענשאַנאַל ליכט קוואלן. 

 

דיאָדע פּאַמפּט האַרט-שטאַט לאַזער

ערשט ענערגיע מקור: דער פּראָצעס סטאַרץ מיט אַ דייאָוד לאַזער, וואָס דינט ווי די פּאָמפּע מקור. דיאָדע לייזערז זענען אויסדערוויילט פֿאַר זייער עפעקטיווקייַט, סאָליד גרייס און פיייקייט צו אַרויסלאָזן ליכט אין ספּעציפיש ווייוולענגטס.

פּאָמפּע ליכט:די דייאָוד לאַזער עמיץ ליכט וואָס איז אַבזאָרבד דורך די האַרט-שטאַט געווינען מיטל. די ווייוולענגט פון די דייאָוד לאַזער איז טיילערד צו גלייַכן די אַבזאָרפּשאַן קעראַקטעריסטיקס פון די געווינס מיטל.

סאָליד-שטאַטגעווינען מיטל

מאַטעריאַל:דער געווינס מיטל אין DPSS לייזערז איז טיפּיקלי אַ האַרט-שטאַט מאַטעריאַל ווי Nd:YAG (נעאָדידיום-דאַפּטיד יטריום אַלומינום גאַרנעט), Nd:YVO4 (נעאָדידיום-דאַפּטיד יטריום אָרטהאָוואַנאַדאַטע), אָדער Yb:YAG (Ytterbium-doped Yttrium Aluminum Garnet).

דאָפּינג:די מאַטעריאַלס זענען דאַפּט מיט זעלטן-ערד ייאַנז (ווי נד אָדער יב), וואָס זענען די אַקטיוו לאַזער ייאַנז.

 

ענערגיע אַבזאָרפּשאַן און עקסייטיישאַן:ווען די פּאָמפּע ליכט פון די דייאָוד לאַזער גייט אריין די געווינס מיטל, די זעלטן-ערד ייאַנז אַרייַנציען דעם ענערגיע און באַקומען יקסייטאַד צו העכער ענערגיע שטאַטן.

באַפעלקערונג ינווערזשאַן

דערגרייכן באַפעלקערונג ינווערזשאַן:דער שליסל צו לאַזער קאַמף איז אַטשיווינג אַ באַפעלקערונג ינווערזשאַן אין די געווינס מיטל. דאָס מיינט אַז מער ייאַנז זענען אין אַן יקסייטאַד שטאַט ווי אין דער ערד שטאַט.

סטימיאַלייטאַד ימישאַן:אַמאָל באַפעלקערונג ינווערזשאַן איז אַטשיווד, די הקדמה פון אַ פאָטאָן קאָראַספּאַנדינג צו די ענערגיע חילוק צווישן די יקסייטאַד און ערד שטאַטן קענען סטימולירן די יקסייטאַד ייאַנז צו צוריקקומען צו די ערד שטאַט, ימיטינג אַ פאָטאָן אין דעם פּראָצעס.

 

אָפּטיש רעסאָנאַטאָר

מירערז: די געווינס מיטל איז געשטעלט אין אַן אָפּטיש רעזאַנאַטאָר, טיפּיקלי געשאפן דורך צוויי מירערז אין יעדער סוף פון די מיטל.

באַמערקונגען און אַמפּלאַפאַקיישאַן: איינער פון די מירערז איז העכסט ריפלעקטיוו, און די אנדערע איז טייל ריפלעקטיוו. פאָטאָנס אָפּשפּרונג צוריק און צוריק צווישן די מירערז, סטימיאַלייטינג מער ימישאַנז און אַמפּלאַפייינג די ליכט.

 

לאַזער ימישאַן

קאָוכיראַנט ליכט: די פאָוטאַנז וואָס זענען ימיטיד זענען קאָוכיראַנט, טייַטש זיי זענען אין פאַסע און האָבן די זעלבע ווייוולענגט.

רעזולטאַט: דער טייל ריפלעקטיוו שפּיגל אַלאַוז עטלעכע פון ​​​​דעם ליכט צו פאָרן דורך די לאַזער שטראַל וואָס אַרויסגאַנג די DPSS לאַזער.

 

פּאַמפּינג געאָמעטריעס: זייַט ווס סוף פּאַמפּינג

 

פּאַמפּינג אופֿן באַשרייַבונג אַפּפּליקאַטיאָנס אַדוואַנטאַגעס טשאַלאַנדזשיז
זייַט פּאַמפּינג פּאָמפּע ליכט באַקענענ פּערפּענדיקולאַר צו די לאַזער מיטל רוט אָדער פיברע לייזערז מונדיר פאַרשפּרייטונג פון פּאָמפּע ליכט, פּאַסיק פֿאַר הויך-מאַכט אַפּלאַקיישאַנז ניט-מונדיר געווינען פאַרשפּרייטונג, נידעריקער שטראַל קוואַליטעט
סוף פּאַמפּינג פּאָמפּע ליכט דירעקטעד צוזאמען די זעלבע אַקס ווי די לאַזער שטראַל האַרט-שטאַט לייזערז ווי Nd:YAG מונדיר געווינען פאַרשפּרייטונג, העכער שטראַל קוואַליטעט קאָמפּלעקס אַליינמאַנט, ווייניקער עפעקטיוו היץ דיסיפּיישאַן אין הויך-מאַכט לייזערז

רעקווירעמענץ פֿאַר עפעקטיוו פּאָמפּע ליכט

 

פאָדערונג וויכטיקייט פּראַל / וואָג נאָך הערות
ספּעקטרום פּאַסיק ווייוולענגט מוזן גלייַכן די אַבזאָרפּשאַן ספּעקטרום פון די לאַזער מיטל ינשורז עפעקטיוו אַבזאָרפּשאַן און עפעקטיוו באַפעלקערונג ינווערזשאַן -
ינטענסיטי מוזן זיין הויך גענוג פֿאַר דער געוואלט יקסייטיישאַן מדרגה אָוווערלי הויך ינטענסיטיעס קענען אָנמאַכן טערמאַל שעדיקן; צו נידעריק וועט נישט דערגרייכן באַפעלקערונג ינווערזשאַן -
שטראַל קוואַליטי דער הויפּט קריטיש אין סוף-פּאַמפּט לייזערז ינשורז עפעקטיוו קאַפּלינג און קאַנטריביוץ צו ימיטיד לאַזער שטראַל קוואַליטעט הויך שטראַל קוואַליטעט איז קריטיש פֿאַר גענוי אָוווערלאַפּ פון פּאָמפּע ליכט און לאַזער מאָדע באַנד
פּאָלאַריזאַטיאָן פארלאנגט פֿאַר מעדיע מיט אַניסאָטראָפּיק פּראָפּערטיעס ימפּרוווז אַבזאָרפּשאַן עפעקטיווקייַט און קענען ווירקן די פּאָולעראַזיישאַן פון לאַזער ליכט ספּעציפיש פּאָולעראַזיישאַן שטאַט קען זיין נייטיק
ינטענסיטי ראַש נידעריק ראַש לעוועלס זענען קריטיש פלאַקטשויישאַנז אין פּאָמפּע ליכט ינטענסיטי קענען ווירקן לאַזער רעזולטאַט קוואַליטעט און פעסטקייַט וויכטיק פֿאַר אַפּלאַקיישאַנז וואָס דאַרפן הויך פעסטקייַט און פּינטלעכקייַט
פֿאַרבונדענע לאַזער אַפּפּליקאַטיאָן
פֿאַרבונדענע פּראָדוקטן

פּאָסטן צייט: דעצעמבער 01-2023