Nedávne pokroky v mechanizme generovania lasera a novélaserový výskum
Nedávno výskumná skupina profesora Zhang Huaijina a profesora Yu Haohai zo Štátneho kľúčového laboratória kryštálových materiálov univerzity Shandong a profesor Chen Yanfeng a profesor He Cheng zo Štátneho kľúčového laboratória fyziky pevných mikroštruktúr na univerzite v Nanjing spolupracovali na riešení problému problém a navrhol mechanizmus generovania lasera kolaboratívneho čerpania fonónov a fonónov a ako reprezentatívny výskumný objekt vzal tradičný laserový kryštál Nd:YVO4. Vysokoúčinný laserový výstup superfluorescencie sa získa prelomením limitu úrovne energie elektrónov a odhalí sa fyzikálny vzťah medzi prahom generovania lasera a teplotou (fonónové číslo úzko súvisí) a forma vyjadrenia je rovnaká ako Curieho zákon. Štúdia bola publikovaná v Nature Communications (doi:10.1038/S41467-023-433959-9) pod názvom „Photon-phonon collaboratively pumped laser“. Yu Fu a Fei Liang, doktorand triedy 2020, Štátne kľúčové laboratórium kryštálových materiálov, Univerzita Shandong, sú spolu prvými autormi, Cheng He, Štátne kľúčové laboratórium fyziky pevných mikroštruktúr, Univerzita Nanjing, je druhým autorom a profesori Yu Haohai a Huaijin Zhang z Shandong University a Yanfeng Chen z Nanjing University sú spolukorešpondujúci autori.
Keďže Einstein v minulom storočí navrhol teóriu stimulovaného žiarenia svetla, laserový mechanizmus bol plne vyvinutý a v roku 1960 Maiman vynašiel prvý opticky čerpaný pevnolátkový laser. Počas generovania lasera je tepelná relaxácia dôležitým fyzikálnym javom sprevádzajúcim generovanie lasera, ktorý vážne ovplyvňuje výkon lasera a dostupný výkon lasera. Tepelná relaxácia a tepelný efekt boli vždy považované za kľúčové škodlivé fyzikálne parametre v laserovom procese, ktoré je potrebné znižovať rôznymi technológiami prenosu tepla a chladenia. Preto sa história vývoja laserov považuje za históriu boja s odpadovým teplom.
Teoretický prehľad fotónovo-fonónového kooperatívneho čerpacieho lasera
Výskumný tím sa dlhodobo zaoberá výskumom laserových a nelineárnych optických materiálov a v posledných rokoch bol proces tepelnej relaxácie hlboko pochopený z pohľadu fyziky pevných látok. Na základe základnej myšlienky, že teplo (teplota) je stelesnené v mikrokozmických fonónoch, sa predpokladá, že samotná tepelná relaxácia je kvantový proces elektrón-fonónovej väzby, ktorý môže realizovať kvantové prispôsobenie hladín elektrónovej energie prostredníctvom vhodného laserového dizajnu a získať nové kanály prechodu elektrónov na vytvorenie novej vlnovej dĺžkylaser. Na základe tohto uvažovania je navrhnutý nový princíp generovania elektrón-fonónového kooperatívneho čerpacieho lasera a pravidlo elektrónového prechodu pri elektrón-fonónovej väzbe je odvodené tak, že sa ako reprezentatívny objekt vezme Nd:YVO4, základný laserový kryštál. Zároveň je skonštruovaný nechladený fotón-fonónový kooperatívny čerpací laser, ktorý využíva tradičnú technológiu čerpania laserových diód. Navrhnutý je laser so vzácnou vlnovou dĺžkou 1168nm a 1176nm. Na tomto základe, na základe základného princípu generovania lasera a elektrón-fonónovej väzby, sa zistilo, že súčin prahu generovania lasera a teploty je konštanta, ktorá je rovnaká ako vyjadrenie Curieho zákona v magnetizme, a tiež demonštruje základný fyzikálny zákon v procese neusporiadaného fázového prechodu.
Experimentálna realizácia spolupráce fotón-fonónčerpací laser
Táto práca poskytuje novú perspektívu pre špičkový výskum mechanizmu generovania lasera,laserová fyzikaa vysokoenergetický laser poukazuje na nový dizajnový rozmer technológie rozšírenia vlnovej dĺžky lasera a prieskumu laserových kryštálov a môže priniesť nové výskumné nápady na vývojkvantová optika, laserová medicína, laserový displej a ďalšie súvisiace aplikačné oblasti.
Čas odoslania: 15. januára 2024