Kamakailang pagsulong sa mekanismo ng henerasyon ng laser at bagong pananaliksik sa laser

Kamakailang pagsulong sa mekanismo ng henerasyon ng laser at bagoPananaliksik sa Laser
Recently, the research group of Professor Zhang Huaijin and Professor Yu Haohai of the State Key Laboratory of Crystal Materials of Shandong University and Professor Chen Yanfeng and Professor He Cheng of the State Key Laboratory of Solid Microstructure Physics of Nanjing University have worked together to solve the problem and proposed the laser generation mechanism of phoon-phonon collaborative pumping, and took the traditional ND: YVO4 Laser Crystal bilang Representative Research Object. Ang mataas na kahusayan ng laser output ng superfluorescence ay nakuha sa pamamagitan ng pagsira sa limitasyon ng antas ng enerhiya ng elektron, at ang pisikal na ugnayan sa pagitan ng threshold ng henerasyon ng laser at temperatura (ang numero ng phonon ay malapit na nauugnay) ay ipinahayag, at ang form ng expression ay pareho sa batas ni Curie. Ang pag-aaral ay nai-publish sa Nature Communications (DOI: 10.1038/ S41467-023-433959-9) sa ilalim ng pangalang "Photon-Phonon ay nagtutulungan na pumped laser". Si Yu Fu at Fei Liang, mag-aaral ng PhD ng Klase 2020, State Key Laboratory of Crystal Materials, Shandong University, ay mga co-first may-akda, Cheng He, State Key Laboratory of Solid Microstructure Physics, Nanjing University, ang pangalawang may-akda, at Propesor Yu Haohai at Huaijin Zhang, Shandong University, at Yanfeng Chen, Nanjing University,
Dahil iminungkahi ni Einstein ang stimulated teorya ng radiation ng ilaw sa huling siglo, ang mekanismo ng laser ay ganap na binuo, at noong 1960, naimbento ni Maiman ang unang optically pumped solid-state laser. Sa panahon ng henerasyon ng laser, ang thermal relaxation ay isang mahalagang pisikal na kababalaghan kasama ang henerasyon ng laser, na seryosong nakakaapekto sa pagganap ng laser at magagamit na kapangyarihan ng laser. Ang thermal relaxation at thermal effect ay palaging itinuturing na pangunahing nakakapinsalang pisikal na mga parameter sa proseso ng laser, na dapat mabawasan ng iba't ibang mga teknolohiya ng paglipat ng init at pagpapalamig. Samakatuwid, ang kasaysayan ng pag -unlad ng laser ay itinuturing na kasaysayan ng pakikibaka sa init ng basura.

Ang teoretikal na pangkalahatang-ideya ng Photon-Phonon Cooperative Pumping Laser

Ang pangkat ng pananaliksik ay matagal nang nakikibahagi sa laser at nonlinear optical na pananaliksik sa materyales, at sa mga nagdaang taon, ang proseso ng pagpapahinga ng thermal ay lubos na nauunawaan mula sa pananaw ng solidong pisika ng estado. Batay sa pangunahing ideya na ang init (temperatura) ay naka-embodied sa microcosmic phonons, itinuturing na ang thermal relaxation mismo ay isang proseso ng dami ng pagkabit ng elektron-phonon, na maaaring mapagtanto ang dami ng pag-aayos ng mga antas ng enerhiya ng elektron sa pamamagitan ng naaangkop na disenyo ng laser, at makakuha ng mga bagong channel ng transisyon ng elektron upang makabuo ng bagong haba ng habalaser. Batay sa pag-iisip na ito, ang isang bagong prinsipyo ng electron-phonon kooperatiba na pumping laser henerasyon ay iminungkahi, at ang pamamahala ng elektron sa ilalim ng pagsasama ng elektron-phonon ay nagmula sa pamamagitan ng pagkuha ng ND: YVO4, isang pangunahing laser crystal, bilang isang kinatawan na bagay. Kasabay nito, ang isang hindi nakabalot na photon-phonon cooperative pumping laser ay itinayo, na gumagamit ng tradisyunal na teknolohiya ng laser diode pumping. Ang laser na may bihirang haba ng haba ng 1168nm at 1176nm ay dinisenyo. Sa batayan na ito, batay sa pangunahing prinsipyo ng henerasyon ng laser at pagkabit ng elektron-phonon, natagpuan na ang produkto ng laser henerasyon ng threshold at temperatura ay isang pare-pareho, na kung saan ay kapareho ng pagpapahayag ng batas ng Curie sa magnetism, at nagpapakita rin ng pangunahing pisikal na batas sa nababagay na proseso ng paglipat ng phase.

Eksperimentong pagsasakatuparan ng kooperatiba ng photon-phononPumping laser

Ang gawaing ito ay nagbibigay ng isang bagong pananaw para sa pagputol ng pananaliksik sa mekanismo ng henerasyon ng laser,Laser Physics.Quantum optika, Laser Medicine, Laser Display at iba pang mga kaugnay na patlang ng aplikasyon.