Những tiến bộ gần đây trong cơ chế sản xuất laser và nghiên cứu laser mới

Những tiến bộ gần đây trong cơ chế sản xuất laser và mớiNghiên cứu laser
Gần đây, nhóm nghiên cứu của Giáo sư Zhang Huaijin và Giáo sư Yu Haohai của Phòng thí nghiệm quan trọng của Nhà nước về các vật liệu tinh thể của Đại học Sơn Đông và Giáo sư Chen Yanfeng và Giáo sư Ông Cheng của Phòng thí nghiệm Kính quan trọng ND: Tinh thể laser YVO4 là đối tượng nghiên cứu đại diện. Sản lượng laser hiệu quả cao của chất phát quang có được bằng cách vượt qua giới hạn mức năng lượng điện tử và mối quan hệ vật lý giữa ngưỡng tạo ra laser và nhiệt độ (số phonon có liên quan chặt chẽ với nhau) được tiết lộ và hình thức biểu hiện giống như định luật của Curie. Nghiên cứu được công bố trên Nature Communications (DOI: 10.1038/ S41467-023-433959-9) dưới cái tên Photon Photon-Phonon được bơm bằng laser. Yu Fu và Fei Liang, học sinh tiến sĩ Lớp 2020, Phòng thí nghiệm quan trọng của Tiểu bang về Vật liệu Crystal, Đại học Sơn Đông, là tác giả đồng đầu tiên, Cheng He, Phòng thí nghiệm quan trọng của Bang về Vật lý vi mô rắn, Đại học Nanjing, Đại học Yu Huajin, Đại học Yu
Kể từ khi Einstein đề xuất lý thuyết bức xạ kích thích của ánh sáng trong thế kỷ trước, cơ chế laser đã được phát triển đầy đủ và vào năm 1960, Maiman đã phát minh ra laser trạng thái rắn được bơm quang học đầu tiên. Trong quá trình tạo ra laser, thư giãn nhiệt là một hiện tượng vật lý quan trọng đi kèm với việc tạo ra laser, điều này ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu suất laser và công suất laser có sẵn. Thư giãn nhiệt và hiệu ứng nhiệt luôn được coi là các thông số vật lý có hại chính trong quá trình laser, phải được giảm bằng các công nghệ truyền nhiệt và làm lạnh khác nhau. Do đó, lịch sử phát triển laser được coi là lịch sử của cuộc đấu tranh với nhiệt thải.

Tổng quan về lý thuyết về laser bơm hợp tác phon-phonon

Nhóm nghiên cứu từ lâu đã tham gia vào nghiên cứu vật liệu quang học laser và phi tuyến, và trong những năm gần đây, quá trình thư giãn nhiệt đã được hiểu sâu từ quan điểm của vật lý trạng thái rắn. Dựa trên ý tưởng cơ bản rằng nhiệt (nhiệt độ) được thể hiện trong các phonon vi mô, người ta cho rằng tự thư giãn nhiệt là một quá trình lượng tử của khớp nối điện tử, có thể nhận ra các kênh năng lượng điện tử thích hợp và có được các kênh chuyển tiếp điện tử mới để tạo ra bước sóng mớilaser. Dựa trên suy nghĩ này, một nguyên tắc mới của việc tạo laser hợp tác điện tử-Phonon được đề xuất và quy tắc chuyển đổi điện tử dưới khớp nối electron-phonon được lấy bằng cách lấy ND: YVO4, một tinh thể laser cơ bản, làm đối tượng đại diện. Đồng thời, một laser bơm hợp tác phonon không được kiểm soát được xây dựng, sử dụng công nghệ bơm diode laser truyền thống. Laser với bước sóng hiếm 1168nm và 1176nm được thiết kế. Trên cơ sở này, dựa trên nguyên tắc cơ bản của việc tạo ra laser và khớp nối điện tử-phonon, người ta thấy rằng sản phẩm của ngưỡng tạo ra laser và nhiệt độ là một hằng số, giống như biểu hiện của định luật Curie trong từ tính, và cũng chứng minh luật vật lý cơ bản trong quá trình chuyển pha bị rối loạn.

Thực hiện thực nghiệm của hợp tác photon-phononBơm laser

Công việc này cung cấp một viễn cảnh mới cho nghiên cứu tiên tiến về cơ chế tạo laser,Vật lý laservà Laser năng lượng cao, chỉ ra một kích thước thiết kế mới cho công nghệ mở rộng bước sóng laser và thăm dò tinh thể laser, và có thể mang lại ý tưởng nghiên cứu mới cho sự phát triển củaQuang học lượng tử, thuốc laser, hiển thị laser và các trường ứng dụng liên quan khác.