Progrese recente în mecanismul de generare a laserului și noile cercetări laser

Progrese recente în mecanismul de generare a laserului și noiCercetare laser
Recently, the research group of Professor Zhang Huaijin and Professor Yu Haohai of the State Key Laboratory of Crystal Materials of Shandong University and Professor Chen Yanfeng and Professor He Cheng of the State Key Laboratory of Solid Microstructure Physics of Nanjing University have worked together to solve the problem and proposed the laser generation mechanism of phoon-phonon collaborative pumping, and took the traditional ND: Crystal laser YVO4 ca obiect de cercetare reprezentativ. Produsul laser cu eficiență ridicată a superfluorescenței este obținut prin ruperea limitei nivelului de energie al electronilor, iar relația fizică dintre pragul de generare a laserului și temperatura (numărul fononului este strâns legat), iar forma de expresie este aceeași cu legea lui Curie. Studiul a fost publicat în Nature Communications (DOI: 10.1038/ s41467-023-433959-9) sub numele de „Photon-Phonon laser în colaborare”. Yu Fu și Fei Liang, doctorand din clasa 2020, Laboratorul cheie de Stat al Crystal Materials, Universitatea Shandong, sunt autori co-primii, Cheng HE, Laboratorul cheie de stat al fizicii de microstructură solidă, Universitatea Nanjing, este cel de-al doilea autor, iar profesorii Yu Haohai și Huaijin Zhang, Universitatea Shandong și Yanfeng Chenn, Nanjin Zhang, sunt Co-Co-Cournsion, și Yanfeng Chenn, Nanjin Zhang, sunt Co-Co-Cournsion și autori.
De când Einstein a propus teoria radiațiilor stimulate a luminii în secolul trecut, mecanismul laser a fost complet dezvoltat, iar în 1960, Maiman a inventat primul laser cu stare solidă pompată optic. În timpul generarii cu laser, relaxarea termică este un fenomen fizic important care însoțește generarea cu laser, care afectează grav performanța laserului și puterea laser disponibilă. Relaxarea termică și efectul termic au fost întotdeauna considerate ca parametrii fizici nocivi cheie în procesul laser, care trebuie reduse prin diverse tehnologii de transfer de căldură și refrigerare. Prin urmare, istoria dezvoltării cu laser este considerată a fi istoria luptei cu căldura reziduală.

O imagine de ansamblu teoretică a laserului de pompare cooperativă Photon-Phonon

Echipa de cercetare s -a angajat de mult timp în cercetarea materialelor optice laser și neliniare, iar în ultimii ani, procesul de relaxare termică a fost profund înțeles din perspectiva fizicii în stare solidă. Pe baza ideii de bază că căldura (temperatura) este întruchipată în fononii microcosmici, se consideră că relaxarea termică în sine este un proces cuantic de cuplare cu electroni-phonon, care poate realiza adaptarea cuantică a nivelului de energie electronică prin proiectarea adecvată a laserlaser. Pe baza acestei gândiri, este propus un nou principiu al generarii cu laser cu pompare cooperativă electron-Phonon, iar regula de tranziție a electronilor în cadrul cuplajului electron-phonon este derivat prin luarea ND: YVO4, un cristal laser de bază, ca obiect reprezentativ. În același timp, este construit un laser de pompare cooperativă cu foton-phonon necoolat, care folosește tehnologia tradițională de pompare a diodelor laser. Este proiectat laser cu lungimea de undă rară 1168nm și 1176nm. Pe această bază, pe baza principiului de bază al generarii cu laser și cuplajului electron-phonon, se constată că produsul pragului de generare a laserului și temperaturii este o constantă, care este același cu expresia legii lui Curie în magnetism și, de asemenea, demonstrează legea fizică de bază în procesul de tranziție în fază dezordonată.

Realizarea experimentală a cooperativei foton-fotonicelaser de pompare

Această lucrare oferă o nouă perspectivă pentru cercetarea de ultimă oră asupra mecanismului de generare a laserului,Fizica laserului, și laser cu energie ridicată, subliniază o nouă dimensiune de proiectare pentru tehnologia de expansiune a lungimii de undă laser și explorarea cristalului laser și poate aduce noi idei de cercetare pentru dezvoltarea deOptică cuantică, Medicină laser, afișare laser și alte câmpuri de aplicații conexe.