Βασικά χαρακτηριστικά του μέσου κέρδους λέιζερ

Ποια είναι τα βασικά χαρακτηριστικά των μέσων κέρδους λέιζερ;

Το μέσο κέρδους λέιζερ, γνωστό και ως ουσία εργασίας λέιζερ, αναφέρεται στο υλικό σύστημα που χρησιμοποιείται για την επίτευξη αναστροφής πληθυσμού σωματιδίων και την παραγωγή διεγερμένης ακτινοβολίας για την επίτευξη ενίσχυσης φωτός. Είναι το βασικό συστατικό του λέιζερ, που μεταφέρει μεγάλο αριθμό ατόμων ή μορίων, αυτά τα άτομα ή μόρια υπό τη διέγερση εξωτερικής ενέργειας, μπορούν να μεταβούν στην διεγερμένη κατάσταση και μέσω της διεγερμένης ακτινοβολίας απελευθερώνουν φωτόνια, σχηματίζοντας έτσι ένα...φως λέιζερΤο μέσο κέρδους λέιζερ μπορεί να είναι στερεό, υγρό, αέριο ή ημιαγωγικό υλικό.
Στα λέιζερ στερεάς κατάστασης, τα συνήθως χρησιμοποιούμενα μέσα κέρδους είναι κρύσταλλοι με πρόσμιξη ιόντων σπάνιων γαιών ή ιόντων μεταβατικών μετάλλων, όπως κρύσταλλοι Nd:YAG, κρύσταλλοι Nd:YVO4, κ.λπ. Στα υγρά λέιζερ, συχνά χρησιμοποιούνται οργανικές χρωστικές ως μέσα κέρδους. Τα λέιζερ αερίου χρησιμοποιούν αέριο ως μέσο κέρδους, όπως αέριο διοξείδιο του άνθρακα σε λέιζερ διοξειδίου του άνθρακα και αέριο ήλιο και νέον σε λέιζερ ηλίου-νέον.Ημιαγωγικά λέιζερχρησιμοποιήστε ημιαγωγικά υλικά ως μέσο ενίσχυσης, όπως το αρσενικούχο γάλλιο (GaAs).
Τα βασικά χαρακτηριστικά του μέσου κέρδους λέιζερ περιλαμβάνουν:
Δομή ενεργειακού επιπέδου: Τα άτομα ή τα μόρια στο μέσο κέρδους πρέπει να έχουν μια κατάλληλη δομή ενεργειακού επιπέδου προκειμένου να επιτευχθεί αντιστροφή πληθυσμού υπό τη διέγερση εξωτερικής ενέργειας. Αυτό συνήθως σημαίνει ότι η ενεργειακή διαφορά μεταξύ των υψηλότερων και των χαμηλότερων ενεργειακών επιπέδων 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 απελευθερώνουν συνεκτικά φωτόνια κατά τη διάρκεια της διεγερμένης ακτινοβολίας. Αυτό απαιτεί το μέσο κέρδους να έχει υψηλή κβαντική απόδοση και χαμηλές απώλειες.
Θερμική σταθερότητα και μηχανική αντοχή: Σε πρακτικές εφαρμογές, το μέσο κέρδους πρέπει να αντέχει σε φως αντλίας υψηλής ισχύος και έξοδο λέιζερ, επομένως πρέπει να έχει καλή θερμική σταθερότητα και μηχανική αντοχή.
Οπτική ποιότητα: Η οπτική ποιότητα του μέσου ενίσχυσης είναι κρίσιμη για την απόδοση του λέιζερ. Πρέπει να έχει υψηλή διαπερατότητα φωτός και χαμηλή απώλεια σκέδασης για να διασφαλιστεί η ποιότητα και η σταθερότητα της δέσμης λέιζερ. Η επιλογή του μέσου ενίσχυσης λέιζερ εξαρτάται από τις απαιτήσεις της εφαρμογής.λέιζερ, μήκος κύματος λειτουργίας, ισχύ εξόδου και άλλους παράγοντες. Βελτιστοποιώντας το υλικό και τη δομή του μέσου κέρδους, η απόδοση και η αποδοτικότητα του λέιζερ μπορούν να βελτιωθούν περαιτέρω.