Principais características do meio de ganho a laser

Quais são as principais características da mídia de ganho a laser?

O meio de ganho a laser, também conhecido como substância de trabalho a laser, refere -se ao sistema de material usado para alcançar a inversão da população de partículas e gerar radiação estimulada para obter amplificação de luz. É o componente central do laser, carregando um grande número de átomos ou moléculas, esses átomos ou moléculas sob a excitação de energia externa, pode fazer a transição para o estado excitado e, através da radiação excitada, liberada, formando umLuz a laser. O meio de ganho do laser pode ser um material sólido, líquido, gás ou semicondutor.
Em lasers de estado sólido, os meios de ganho comumente usados ​​são cristais dopados por íons de terras raras ou íons metais de transição, como cristais de ND: YAG, cristais nd: yvo4, etc. Em lasers líquidos, corantes orgânicos são frequentemente usados ​​como meios de ganho. Os lasers de gás usam gás como meio de ganho, como gás dióxido de carbono em lasers de dióxido de carbono e gás de hélio e neon em lasers de hélio-neon.Lasers semicondutoresUse materiais semicondutores como meio de ganho, como arseneto de gálio (GAAs).
As principais características do meio de ganho a laser incluem:
Estrutura do nível de energia: os átomos ou moléculas no meio de ganho precisam ter uma estrutura de nível de energia adequada para alcançar uma reversão da população sob a excitação da energia externa. Isso geralmente significa que a diferença de energia entre os níveis mais altos e mais baixos de energia precisa corresponder à energia do fóton de um comprimento de onda específico.

Propriedades de transição: átomos ou moléculas em estados excitados precisam ter propriedades de transição estáveis ​​para liberar fótons coerentes durante a radiação excitada. Isso requer que o meio de ganho tenha alta eficiência quântica e baixa perda.
Estabilidade térmica e resistência mecânica: em aplicações práticas, o meio de ganho precisa suportar a luz da bomba de alta potência e a saída do laser, por isso precisa ter boa estabilidade térmica e resistência mecânica.
Qualidade óptica: a qualidade óptica do meio de ganho é fundamental para o desempenho do laser. Ele precisa ter alta transmitância de luz e baixa perda de espalhamento para garantir a qualidade e a estabilidade do feixe a laser. A escolha do meio de ganho a laser depende dos requisitos de aplicação dolaser, comprimento de onda de trabalho, potência de saída e outros fatores. Ao otimizar o material e a estrutura do meio de ganho, o desempenho e a eficiência do laser podem ser melhorados.