Βασικά χαρακτηριστικά του μέσου κέρδους λέιζερ

Ποια είναι τα βασικά χαρακτηριστικά των μέσων κέρδους λέιζερ;

Το μέσο κέρδους λέιζερ, επίσης γνωστό ως ουσία εργασίας με λέιζερ, αναφέρεται στο υλικό σύστημα που χρησιμοποιείται για την επίτευξη αναστροφής του πληθυσμού των σωματιδίων και τη δημιουργία διεγερμένης ακτινοβολίας για την επίτευξη ενίσχυσης του φωτός. Είναι το βασικό συστατικό του λέιζερ, που φέρει μεγάλο αριθμό ατόμων ή μορίων, αυτά τα άτομα ή μόρια κάτω από τη διέγερση της εξωτερικής ενέργειας, μπορούν να μεταβαίνουν στην διεγερμένη κατάσταση και μέσω των διεγερμένων ακτινοβολιών που απελευθερώνονται φωτόνια, σχηματίζοντας έτσι έναφώτος λέιζερ. Το μέσο κέρδους λέιζερ μπορεί να είναι ένα στερεό, υγρό, αέριο ή ημιαγωγό υλικό.
Στα λέιζερ στερεάς κατάστασης, τα χρησιμοποιούμενα μέσα κέρδους είναι κρυστάλλοι με ιόντα σπάνιων γαιών ή ιόντα μεταβατικών μετάλλων, όπως κρύσταλλοι ND: YAG, ND: YVO4 κρύσταλλοι κλπ. Σε υγρά λέιζερ, χρησιμοποιούνται συχνά οργανικές βαφές. Τα λέιζερ αερίου χρησιμοποιούν αέριο ως μέσο κέρδους, όπως αέριο διοξειδίου του άνθρακα σε λέιζερ διοξειδίου του άνθρακα και αέριο ηλίου και νέον σε λέιζερ ηλίου-Νέρα.Τα λέιζερ ημιαγωγώνΧρησιμοποιήστε υλικά ημιαγωγών ως μέσο κέρδους, όπως το αρσενίδιο γαλλίου (GAAS).
Τα βασικά χαρακτηριστικά του μέσου κέρδους λέιζερ περιλαμβάνουν:
Δομή επιπέδου ενέργειας: Τα άτομα ή τα μόρια στο μέσο κέρδους πρέπει να έχουν μια κατάλληλη δομή σε επίπεδο ενέργειας προκειμένου να επιτευχθεί αντιστροφή του πληθυσμού υπό τη διέγερση της εξωτερικής ενέργειας. Αυτό συνήθως σημαίνει ότι η ενεργειακή διαφορά μεταξύ των υψηλότερων και των χαμηλότερων επιπέδων ενέργειας πρέπει να ταιριάζει με την ενέργεια των φωτονίων ενός συγκεκριμένου μήκους κύματος.

Ιδιότητες μετάβασης: Τα άτομα ή τα μόρια σε διεγερμένες καταστάσεις πρέπει να έχουν σταθερές ιδιότητες μετάβασης προκειμένου να απελευθερωθούν συνεκτικά φωτόνια κατά τη διάρκεια της διεγερμένης ακτινοβολίας. Αυτό απαιτεί το μέσο κέρδους να έχει υψηλή κβαντική απόδοση και χαμηλή απώλεια.
Θερμική σταθερότητα και μηχανική αντοχή: Σε πρακτικές εφαρμογές, το μέσο κέρδους πρέπει να αντέξει το φως αντλίας υψηλής ισχύος και την έξοδο λέιζερ, οπότε πρέπει να έχει καλή θερμική σταθερότητα και μηχανική αντοχή.
Οπτική ποιότητα: Η οπτική ποιότητα του μέσου κέρδους είναι κρίσιμη για την απόδοση του λέιζερ. Χρειάζεται να έχει υψηλή μετάδοση φωτός και χαμηλή απώλεια σκέδασης για να εξασφαλίσει την ποιότητα και τη σταθερότητα της δέσμης λέιζερ. Η επιλογή του μέσου κέρδους λέιζερ εξαρτάται από τις απαιτήσεις εφαρμογής τουλέιζερ, εργασία μήκους κύματος, ισχύς εξόδου και άλλων παραγόντων. Με τη βελτιστοποίηση του υλικού και της δομής του μέσου κέρδους, η απόδοση και η αποτελεσματικότητα του λέιζερ μπορεί να βελτιωθεί περαιτέρω.