Klíčové vlastnosti média zisku laseru

Jaké jsou klíčové vlastnosti laserových ziskových médií?

Médium laserového zisku, také známé jako laserová pracovní látka, se týká materiálového systému používaného k dosažení inverze populace částic a generování stimulovaného záření k dosažení zesílení světla. Je to hlavní součást laseru, nesoucí velké množství atomů nebo molekul, tyto atomy nebo molekuly pod excitací vnější energie mohou přecházet do excitovaného stavu a prostřednictvím excitovaného záření uvolňují fotony, čímž vytvářejílaserové světlo. Médium pro zisk laseru může být pevný, kapalný, plynný nebo polovodičový materiál.
V pevnolátkových laserech jsou běžně používanými ziskovými médii krystaly dopované ionty vzácných zemin nebo ionty přechodných kovů, jako jsou krystaly Nd:YAG, krystaly Nd:YVO4 atd. V kapalných laserech se jako zisková média často používají organická barviva. Plynové lasery používají plyn jako médium zisku, jako je plynný oxid uhličitý v laserech na bázi oxidu uhličitého a plyn helium a neon v laserech hélium-neon.Polovodičové laseryjako médium zisku používejte polovodičové materiály, jako je arsenid galia (GaAs).
Klíčové vlastnosti média pro zisk laseru zahrnují:
Struktura energetické hladiny: Atomy nebo molekuly v zesilovacím médiu musí mít vhodnou strukturu energetické hladiny, aby se dosáhlo obrácení populace při excitaci vnější energie. To obvykle znamená, že energetický rozdíl mezi vyšší a nižší energetickou hladinou musí odpovídat energii fotonu konkrétní vlnové délky.

Přechodové vlastnosti: Atomy nebo molekuly v excitovaných stavech musí mít stabilní přechodové vlastnosti, aby během excitovaného záření uvolňovaly koherentní fotony. To vyžaduje, aby médium zisku mělo vysokou kvantovou účinnost a nízkou ztrátu.
Tepelná stabilita a mechanická pevnost: V praktických aplikacích musí ziskové médium odolávat vysokému výkonu světla pumpy a laserovému výkonu, takže musí mít dobrou tepelnou stabilitu a mechanickou pevnost.
Optická kvalita: Optická kvalita zesilovacího média je rozhodující pro výkon laseru. Musí mít vysokou propustnost světla a nízkou ztrátu rozptylu, aby byla zajištěna kvalita a stabilita laserového paprsku. Volba média zisku laseru závisí na požadavcích aplikacelaser, pracovní vlnová délka, výstupní výkon a další faktory. Optimalizací materiálu a struktury zesilovacího média lze dále zlepšit výkon a účinnost laseru.