پیشرفت‌های اخیر در مکانیسم تولید لیزر و روش‌های نوینتحقیقات لیزر
اخیراً، گروه تحقیقاتی پروفسور ژانگ هوایجین و پروفسور یو هائوهای از آزمایشگاه کلیدی ایالتی مواد کریستالی دانشگاه شاندونگ و پروفسور چن یانفنگ و پروفسور هه چنگ از آزمایشگاه کلیدی ایالتی فیزیک ریزساختار جامد دانشگاه نانجینگ برای حل این مشکل با هم همکاری کرده‌اند و مکانیسم تولید لیزر پمپاژ مشارکتی فون-فونون را پیشنهاد داده‌اند و کریستال لیزر سنتی Nd:YVO4 را به عنوان هدف تحقیقاتی نماینده در نظر گرفته‌اند. خروجی لیزر با راندمان بالا از سوپرفلورسانس با عبور از حد مجاز سطح انرژی الکترون به دست می‌آید و رابطه فیزیکی بین آستانه تولید لیزر و دما (تعداد فونون ارتباط نزدیکی دارد) آشکار می‌شود و شکل بیان همان قانون کوری است. این مطالعه در Nature Communications (doi:10.1038/ S41467-023-433959-9) با نام "لیزر پمپاژ مشارکتی فوتون-فونون" منتشر شده است. یو فو و فی لیانگ، دانشجوی دکترای کلاس ۲۰۲۰، آزمایشگاه کلیدی ایالتی مواد کریستالی، دانشگاه شاندونگ، نویسندگان مشترک اول، چنگ هی، آزمایشگاه کلیدی ایالتی فیزیک ریزساختار جامد، دانشگاه نانجینگ، نویسنده دوم و اساتید یو هائوهای و هوایجین ژانگ، دانشگاه شاندونگ، و یانفنگ چن، دانشگاه نانجینگ، نویسندگان مشترک مسئول هستند.
از زمانی که انیشتین نظریه تابش تحریک‌شده نور را در قرن گذشته مطرح کرد، مکانیسم لیزر به طور کامل توسعه یافته است و در سال ۱۹۶۰، میمن اولین لیزر حالت جامد با پمپ نوری را اختراع کرد. در طول تولید لیزر، آرامش حرارتی یک پدیده فیزیکی مهم همراه با تولید لیزر است که به طور جدی بر عملکرد لیزر و توان لیزر موجود تأثیر می‌گذارد. آرامش حرارتی و اثر حرارتی همیشه به عنوان پارامترهای فیزیکی مضر کلیدی در فرآیند لیزر در نظر گرفته شده‌اند که باید با فناوری‌های مختلف انتقال حرارت و تبرید کاهش یابند. بنابراین، تاریخ توسعه لیزر، تاریخ مبارزه با گرمای تلف‌شده در نظر گرفته می‌شود.
مرور نظری لیزر پمپاژ مشارکتی فوتون-فونون
این تیم تحقیقاتی مدت‌هاست که درگیر تحقیقات لیزر و مواد نوری غیرخطی است و در سال‌های اخیر، فرآیند آرامش حرارتی از منظر فیزیک حالت جامد عمیقاً درک شده است. بر اساس ایده اساسی که گرما (دما) در فونون‌های ریزکیهانی تجسم یافته است، در نظر گرفته می‌شود که خود آرامش حرارتی یک فرآیند کوانتومی از جفت شدن الکترون-فونون است که می‌تواند از طریق طراحی مناسب لیزر، تنظیم کوانتومی سطوح انرژی الکترون را محقق کند و کانال‌های انتقال الکترون جدیدی را برای تولید طول موج جدید به دست آورد.لیزربر اساس این تفکر، یک اصل جدید برای تولید لیزر پمپاژ مشارکتی الکترون-فونون پیشنهاد شده است و قانون گذار الکترون تحت جفت شدن الکترون-فونون با در نظر گرفتن Nd:YVO4، یک کریستال لیزر پایه، به عنوان یک شیء نماینده، استخراج شده است. در همان زمان، یک لیزر پمپاژ مشارکتی فوتون-فونون خنک نشده ساخته شده است که از فناوری پمپاژ دیود لیزر سنتی استفاده می‌کند. لیزری با طول موج نادر 1168 نانومتر و 1176 نانومتر طراحی شده است. بر این اساس، بر اساس اصل اساسی تولید لیزر و جفت شدن الکترون-فونون، مشخص شده است که حاصلضرب آستانه تولید لیزر و دما ثابت است که همان بیان قانون کوری در مغناطیس است و همچنین قانون فیزیکی اساسی را در فرآیند گذار فاز نامنظم نشان می‌دهد.
تحقق تجربی هم‌افزایی فوتون-فونونلیزر پمپاژ
این کار، دیدگاه جدیدی را برای تحقیقات پیشرفته در مورد مکانیسم تولید لیزر فراهم می‌کند.فیزیک لیزرو لیزر پرانرژی، بُعد طراحی جدیدی را برای فناوری گسترش طول موج لیزر و اکتشاف کریستال لیزری نشان می‌دهد و ممکن است ایده‌های تحقیقاتی جدیدی را برای توسعه‌یاپتیک کوانتومی، پزشکی لیزری، نمایشگر لیزری و سایر زمینه‌های کاربردی مرتبط.
زمان ارسال: ۱۵ ژانویه ۲۰۲۴