Laservahvistusväliaineen keskeiset ominaisuudet

Mitkä ovat Laser Gain -välineiden keskeiset ominaisuudet?

Laservahvistusväliaine, joka tunnetaan myös nimellä lasertyöaine, viittaa materiaalijärjestelmään, jota käytetään hiukkaspopulaation inversion saavuttamiseen ja stimuloidun säteilyn aikaansaamiseen valon monistuksen saavuttamiseksi. Se on laserin ydinkomponentti, jolla on suuri määrä atomeja tai molekyylejä, nämä atomit tai molekyylit ulkoisen energian herättämisen alla, voivat siirtyä viritettyyn tilaan ja viritetyn säteilyn vapautuvien fotonien kautta, muodostaen sitenlaservalo. Laservahvistusväliaine voi olla kiinteä, neste-, kaasu- tai puolijohdemateriaali.
Kiinteän tilan lasereissa yleisesti käytetyt vahvistusväliaineet ovat kiteitä, jotka ovat seostettuja harvinaisten maa-ionejen tai siirtymämetalli-ionien, kuten ND: YAG -kiteiden, ND: YVO4 -kiteiden jne., Nestemäisissä lasereissa orgaanisia väriaineita käytetään usein vahvistusväliaineina. Kaasulaserit käyttävät kaasua vahvistusväliaineena, kuten hiilidioksidikaasu hiilidioksidilasereissa sekä helium ja neonkaasu helium-neon-lasereilla.PuolijohdelaseritKäytä puolijohdemateriaaleja vahvistusväliaineena, kuten gallium arsenidi (GAAS).
Laservahvistusväliaineen keskeisiä ominaisuuksia ovat:
Energiatason rakenne: Atomilla tai molekyyleillä HAVE -väliaineessa on oltava sopiva energiatason rakenne populaation kääntymisen saavuttamiseksi ulkoisen energian herättämisen yhteydessä. Tämä tarkoittaa yleensä, että korkeamman ja alemman energian tasojen energiaero on vastattava tietyn aallonpituuden fotonienergiaa.

Siirtymäominaisuudet: Atomilla tai molekyyleillä viritetyissä tiloissa on oltava vakaa siirtymäominaisuudet koherenttien fotonien vapauttamiseksi viritetyn säteilyn aikana. Tämä edellyttää, että vahvistusväliaine on korkea kvanttitehokkuus ja alhainen menetys.
Lämpötabiili ja mekaaninen lujuus: Käytännöllisissä sovelluksissa Gain -väliaine on kestävä suuren tehon pumpun valo- ja laserlähtö, joten sillä on oltava hyvä lämpöstabiilisuus ja mekaaninen lujuus.
Optinen laatu: Vahvistusväliaineen optinen laatu on kriittinen laserin suorituskyvyn kannalta. Sillä on oltava suuri valon läpäisevyys ja alhainen sirontahäviö lasersäteen laadun ja vakauden varmistamiseksi. Laservahvistusväliaineen valinta riippuu sovellusvaatimuksistalaser, työskentelevä aallonpituus, lähtöteho ja muut tekijät. Optimoimalla Gain -väliaineen materiaali ja rakenne laserin suorituskykyä ja tehokkuutta voidaan parantaa edelleen.