Co je optické čerpání v laseru?

Odrůdy opticky čerpaných laserů

1. Pevnolátkové lasery s dopovanými izolátory

· Přehled:Tyto lasery používají elektricky izolující hostitelské médium a spoléhají na optické čerpání, aby aktivovaly laserově aktivní ionty. Běžným příkladem je neodym v YAG laserech.

·Nedávný výzkum:Studie A. Antipova a kol. pojednává o polovodičovém blízkém IR laseru pro optické čerpání spinové výměny. Tento výzkum zdůrazňuje pokrok v technologii laserů v pevné fázi, zejména v blízkém infračerveném spektru, které je klíčové pro aplikace, jako je lékařské zobrazování a telekomunikace.

Další čtení:Polovodičový blízký IR laser pro optické čerpání s rotační výměnou

2. Polovodičové lasery

·Obecné informace: Typicky elektricky čerpané polovodičové lasery mohou také těžit z optického čerpání, zejména v aplikacích vyžadujících vysoký jas, jako jsou lasery vyzařující povrch s vertikální vnější dutinou (VECSEL).

·Nejnovější vývoj: Práce U. Kellera na optických frekvenčních hřebenech z ultrarychlých pevnolátkových a polovodičových laserů poskytuje pohled na generování hřebenů se stabilní frekvencí z pevnolátkových a polovodičových laserů s diodovým čerpadlem. 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 jsou lasery s alkalickými výpary, využívají optické čerpání. Tyto lasery se často používají v aplikacích vyžadujících koherentní světelné zdroje se specifickými vlastnostmi.

Zdroje pro optické čerpání

Výbojky: Běžné u laserů s výbojkou se používají výbojky pro jejich vysoký výkon a široké spektrum. YA Mandryko a kol. vyvinuli výkonový model generování impulsního obloukového výboje v aktivních médiích optických čerpacích xenonových výbojkách pevnolátkových laserů. Tento model pomáhá optimalizovat výkon impulzních čerpacích lamp, což je zásadní pro efektivní provoz laseru.

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

Další čtení:co je laserová dioda?

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

Obloukové lampy: Obloukové lampy jsou podobné jako zábleskové lampy, ale jsou určeny pro nepřetržitý provoz a nabízejí stálý zdroj intenzivního světla. Používají se v aplikacích, kde je vyžadován provoz laseru s kontinuální vlnou (CW).

LED (světlo emitující diody): I když to není tak běžné jako laserové diody, lze LED diody použít pro optické čerpání v určitých aplikacích s nízkou spotřebou. Jsou výhodné pro svou dlouhou životnost, nízkou cenu a dostupnost v různých vlnových délkách.

Sluneční světlo: V některých experimentálních sestavách bylo koncentrované sluneční světlo použito jako zdroj čerpadla pro solárně čerpané lasery. Tato metoda využívá sluneční energii, což z ní činí obnovitelný a nákladově efektivní zdroj, i když je ve srovnání se zdroji umělého světla méně kontrolovatelný a méně intenzivní.

Laserové diody s vlákny: Jedná se o laserové diody spojené s optickými vlákny, které efektivněji dodávají světlo pumpy do laserového média. Tato metoda je zvláště užitečná u vláknových laserů a v situacích, kde je rozhodující přesné dodání světla pumpy.

Ostatní lasery: Někdy se jeden laser používá k pumpování druhého. Například frekvenčně zdvojnásobený Nd:YAG laser může být použit k čerpání barvivového laseru. Tato metoda se často používá, když jsou pro proces čerpání vyžadovány specifické vlnové délky, kterých nelze snadno dosáhnout konvenčními zdroji světla.