Co je optické čerpání v laseru?

Druhy opticky čerpaných laserů

1. Pevnolátkové lasery s dopovanými izolanty

· Přehled:Tyto lasery používají elektricky izolační hostitelské médium a k buzení laserově aktivních iontů se spoléhají na optické čerpání. Běžným příkladem je neodym v YAG laserech.

·Nedávný výzkum:Studie A. Antipova a kol. se zabývá laserem v blízké infračervené oblasti v pevné fázi pro optické čerpání spinovou výměnou. Tento výzkum zdůrazňuje pokroky v technologii laserů v pevné fázi, zejména v blízké infračervené oblasti spektra, která je klíčová pro aplikace, jako je lékařské zobrazování a telekomunikace.

Další čtení:Pevnolátkový laser v blízké infračervené oblasti pro optické čerpání spinovou výměnou

2. Polovodičové lasery

·Obecné informace: Polovodičové lasery, které jsou obvykle elektricky buzené, mohou také těžit z optického buzení, zejména v aplikacích vyžadujících vysoký jas, jako jsou například vertikální lasery s povrchovým emitováním s vnější dutinou (VECSEL).

·Nedávný vývoj: Práce U. Kellera na optických frekvenčních hřebenech z ultrarychlých pevnolátkových a polovodičových laserů poskytuje vhled do generování stabilních frekvenčních hřebenů z diodově buzených pevnolátkových a polovodičových laserů. Tento pokrok je významný pro aplikace v optické frekvenční metrologii.

Další čtení:Optické frekvenční hřebeny z ultrarychlých pevnolátkových a polovodičových laserů

3. Plynové lasery

·Optické čerpání v plynových laserech: Některé typy plynových laserů, jako například lasery s alkalickými parami, využívají optické čerpání. Tyto lasery se často používají v aplikacích vyžadujících koherentní světelné zdroje se specifickými vlastnostmi.

Zdroje pro optické čerpání

Výbojkové lampyVýbojky, které jsou běžné u laserů s lampovým buzením, se používají pro svůj vysoký výkon a široké spektrum. YA Mandryko a kol. vyvinuli výkonový model generování impulzního obloukového výboje v aktivních xenonových lampách s optickým buzením v pevné fázi laserů. Tento model pomáhá optimalizovat výkon impulzních lamp, což je klíčové pro efektivní provoz laseru.

Laserové diody:Laserové diody používané v diodově buzených laserech nabízejí výhody, jako je vysoká účinnost, kompaktní rozměry a možnost jemného ladění.

Další čtení:Co je to laserová dioda?

Bleskové lampyZábleskové lampy jsou intenzivní, širokospektrální světelné zdroje, které se běžně používají k buzení pevnolátkových laserů, jako jsou rubínové nebo Nd:YAG lasery. Poskytují vysoce intenzivní záblesk světla, který excituje laserové médium.

Obloukové lampyObloukové výbojky, podobné zábleskovým lampám, ale určené pro nepřetržitý provoz, nabízejí stálý zdroj intenzivního světla. Používají se v aplikacích, kde je vyžadován provoz laseru s kontinuální vlnou (CW).

LED diody (světelné diody)I když nejsou tak běžné jako laserové diody, LED diody lze použít pro optické čerpání v určitých aplikacích s nízkým výkonem. Jsou výhodné díky své dlouhé životnosti, nízkým nákladům a dostupnosti v různých vlnových délkách.

Sluneční světloV některých experimentálních zařízeních bylo koncentrované sluneční světlo použito jako zdroj energie pro solárně buzené lasery. Tato metoda využívá sluneční energii, což z ní činí obnovitelný a nákladově efektivní zdroj, i když je méně ovladatelná a méně intenzivní ve srovnání s umělými světelnými zdroji.

Vláknem vázané laserové diodyJedná se o laserové diody připojené k optickým vláknům, které efektivněji dodávají budicí světlo do laserového média. Tato metoda je obzvláště užitečná u vláknových laserů a v situacích, kde je klíčové přesné dodávání budicího světla.

Ostatní laseryNěkdy se jeden laser používá k buzení jiného. Například Nd:YAG laser s dvojnásobnou frekvencí může být použit k buzení barvivového laseru. Tato metoda se často používá, když jsou pro proces buzení vyžadovány specifické vlnové délky, kterých nelze snadno dosáhnout s konvenčními světelnými zdroji.