پمپاژ نوری در لیزر چیست؟

انواع لیزرهای اپتیکال پمپ شده

1. لیزرهای حالت جامد با عایق های دوپ شده

· بررسی اجمالی:این لیزرها از یک محیط میزبان عایق الکتریکی استفاده می کنند و برای انرژی دادن به یون های فعال لیزر بر پمپاژ نوری تکیه دارند. نمونه رایج نئودیمیم در لیزرهای YAG است.

·تحقیقات اخیر:مطالعه ای توسط A. Antipov و همکاران. یک لیزر نزدیک مادون قرمز حالت جامد برای پمپاژ نوری تبادل اسپین را مورد بحث قرار می دهد. این تحقیق پیشرفت‌های فناوری لیزر حالت جامد، به‌ویژه در طیف مادون قرمز نزدیک را که برای کاربردهایی مانند تصویربرداری پزشکی و ارتباطات از راه دور حیاتی است، برجسته می‌کند.

مطالعه بیشتر:لیزر نزدیک مادون قرمز حالت جامد برای پمپاژ نوری تبادل اسپین

2. لیزرهای نیمه هادی

·اطلاعات عمومی: لیزرهای نیمه هادی که معمولاً با پمپ الکتریکی پمپ می شوند، می توانند از پمپاژ نوری نیز بهره مند شوند، به ویژه در کاربردهایی که نیاز به روشنایی بالا دارند، مانند لیزرهای ساطع کننده سطح حفره خارجی عمودی (VECSEL).

·پیشرفت‌های اخیر: کار یو. کلر بر روی شانه‌های فرکانس نوری از لیزرهای حالت جامد و نیمه‌رسانا فوق‌سریع، بینش‌هایی را درباره تولید شانه‌های فرکانس پایدار از لیزرهای حالت جامد و نیمه‌رسانا با پمپ دیود ارائه می‌کند. این پیشرفت برای کاربردهای مترولوژی فرکانس نوری قابل توجه است.

مطالعه بیشتر:شانه های فرکانس نوری از لیزرهای فوق سریع حالت جامد و نیمه هادی

3. لیزرهای گازی

·پمپاژ نوری در لیزرهای گازی: انواع خاصی از لیزرهای گاز مانند لیزرهای بخار قلیایی از پمپاژ نوری استفاده می کنند. این لیزرها اغلب در کاربردهایی استفاده می‌شوند که به منابع نور منسجم با ویژگی‌های خاص نیاز دارند.

منابع برای پمپاژ نوری

لامپ های تخلیه: رایج در لیزرهای لامپ پمپاژ، لامپ های تخلیه به دلیل قدرت بالا و طیف گسترده آنها استفاده می شود. YA Mandryko و همکاران. یک مدل توان تولید تخلیه قوس ضربه ای در لامپ های زنون پمپاژ نوری رسانه فعال لیزرهای حالت جامد ایجاد کرد. این مدل به بهینه سازی عملکرد لامپ های پمپاژ ضربه ای کمک می کند، که برای عملکرد کارآمد لیزر بسیار مهم است.

دیودهای لیزری:دیودهای لیزری که در لیزرهای پمپ شده با دیود استفاده می‌شوند، مزایایی مانند راندمان بالا، اندازه فشرده و قابلیت تنظیم دقیق را ارائه می‌دهند.

مطالعه بیشتر:دیود لیزر چیست؟

لامپ های فلش: لامپ های فلاش منابع نور شدید و طیف وسیعی هستند که معمولاً برای پمپاژ لیزرهای حالت جامد مانند لیزرهای یاقوت یا Nd:YAG استفاده می شوند. آنها یک انفجار نور با شدت بالا ارائه می کنند که محیط لیزر را تحریک می کند.

لامپ های قوسی: لامپ های قوس مانند لامپ های فلاش اما برای کار مداوم طراحی شده اند، منبع ثابتی از نور شدید را ارائه می دهند. آنها در کاربردهایی استفاده می شوند که در آن عملیات لیزر موج پیوسته (CW) مورد نیاز است.

ال ای دی (دیودهای ساطع کننده نور): در حالی که به اندازه دیودهای لیزر رایج نیست، LED ها را می توان برای پمپاژ نوری در برخی کاربردهای کم مصرف استفاده کرد. آنها به دلیل عمر طولانی، هزینه کم و در دسترس بودن در طول موج های مختلف سودمند هستند.

نور خورشید: در برخی از تنظیمات آزمایشی، از نور متمرکز خورشید به عنوان منبع پمپ برای لیزرهای خورشیدی استفاده شده است. این روش انرژی خورشیدی را مهار می کند و آن را به یک منبع تجدیدپذیر و مقرون به صرفه تبدیل می کند، اگرچه در مقایسه با منابع نور مصنوعی کمتر قابل کنترل و شدت کمتری است.

دیودهای لیزر کوپل شده با فیبر: اینها دیودهای لیزری هستند که به فیبرهای نوری کوپل شده اند که نور پمپ را با کارایی بیشتری به محیط لیزر می رسانند. این روش به ویژه در لیزرهای فیبر و در شرایطی که تحویل دقیق نور پمپ ضروری است مفید است.

لیزرهای دیگر: گاهی از یک لیزر برای پمپاژ لیزر دیگر استفاده می شود. به عنوان مثال، لیزر Nd: YAG با فرکانس دو برابر شده ممکن است برای پمپاژ لیزر رنگی استفاده شود. این روش اغلب زمانی استفاده می شود که طول موج های خاصی برای فرآیند پمپاژ مورد نیاز است که به راحتی با منابع نور معمولی به دست نمی آید.