مکانیسم های پمپاژ: نیروی محرکه در پشت لیزرها

رویکردهای متنوع برای دستیابی به وارونگی جمعیت

انتخاب مکانیزم پمپاژ در طراحی لیزر بسیار مهم است و بر همه چیز از راندمان گرفته تا طول موج خروجی تأثیر می گذارد.پمپاژ نوری با استفاده از منابع نور خارجی مانند لامپ های فلاش یا لیزرهای دیگر، در لیزرهای حالت جامد و رنگی رایج است.روش‌های تخلیه الکتریکی معمولاً در لیزرهای گازی استفاده می‌شوند، در حالی که لیزرهای نیمه‌رسانا اغلب از تزریق الکترون استفاده می‌کنند.کارایی این مکانیسم های پمپاژ، به ویژه در لیزرهای حالت جامد پمپ شده با دیود، تمرکز قابل توجهی در تحقیقات اخیر بوده است که راندمان و فشردگی بالاتری را ارائه می دهد.3].

ملاحظات فنی در راندمان پمپاژ

کارایی فرآیند پمپاژ یک جنبه مهم طراحی لیزر است که بر عملکرد کلی و مناسب بودن کاربرد تأثیر می گذارد.در لیزرهای حالت جامد، انتخاب بین لامپ های فلاش و دیودهای لیزر به عنوان منبع پمپ می تواند به طور قابل توجهی بر کارایی سیستم، بار حرارتی و کیفیت پرتو تأثیر بگذارد.توسعه دیودهای لیزری پرقدرت و با راندمان بالا، انقلابی در سیستم‌های لیزر DPSS ایجاد کرده است و طراحی‌های فشرده‌تر و کارآمدتر را ممکن می‌سازد.4].

حفره نوری: مهندسی پرتو لیزر

طراحی حفره: قانون متعادل کننده فیزیک و مهندسی

حفره نوری، یا تشدید کننده، فقط یک جزء غیرفعال نیست، بلکه یک شرکت کننده فعال در شکل دادن به پرتو لیزر است.طراحی حفره، از جمله انحنا و تراز آینه ها، نقش مهمی در تعیین پایداری، ساختار حالت و خروجی لیزر دارد.حفره باید به گونه ای طراحی شود که بهره نوری را افزایش داده و تلفات را به حداقل برساند، چالشی که مهندسی نوری را با اپتیک موج ترکیب می کند.5.

شرایط نوسان و انتخاب حالت

برای اینکه نوسان لیزر رخ دهد، بهره ارائه شده توسط محیط باید از تلفات داخل حفره بیشتر باشد.این شرط، همراه با الزام برهم نهی موج منسجم، حکم می کند که فقط حالت های طولی خاصی پشتیبانی شوند.فاصله مودها و ساختار کلی مد تحت تأثیر طول فیزیکی حفره و ضریب شکست محیط بهره می‌باشد.6].

نتیجه

طراحی و بهره برداری از سیستم های لیزری طیف وسیعی از اصول فیزیک و مهندسی را در بر می گیرد.از مکانیک کوانتومی حاکم بر محیط بهره گرفته تا مهندسی پیچیده حفره نوری، هر جزء از یک سیستم لیزری نقشی حیاتی در عملکرد کلی آن ایفا می کند.این مقاله نگاهی اجمالی به دنیای پیچیده فناوری لیزر ارائه کرده است و بینش هایی را ارائه می دهد که با درک پیشرفته اساتید و مهندسان نوری در این زمینه طنین انداز می شود.