Avanços recentes no mecanismo de geração a laser e nova pesquisa a laser

Avanços recentes no mecanismo de geração a laser e novoPesquisa a laser
Recently, the research group of Professor Zhang Huaijin and Professor Yu Haohai of the State Key Laboratory of Crystal Materials of Shandong University and Professor Chen Yanfeng and Professor He Cheng of the State Key Laboratory of Solid Microstructure Physics of Nanjing University have worked together to solve the problem and proposed the laser generation mechanism of phoon-phonon collaborative pumping, and took the traditional Nd:YVO4 Crystal a laser como objeto de pesquisa representativo. A produção de supuradorascência a laser de alta eficiência é obtida quebrando o limite do nível de energia eletrônica, e a relação física entre o limiar de geração do laser e a temperatura (o número do fonão está intimamente relacionado) é revelado e a forma de expressão é a mesma que a lei de Curie. O estudo foi publicado na Nature Communications (DOI: 10.1038/ S41467-023-433959-9) sob o nome "Laser de bombeamento colaborativo de foneton-fonon". Yu Fu and Fei Liang, PhD student of Class 2020, State Key Laboratory of Crystal Materials, Shandong University, are co-first authors, Cheng He, State Key Laboratory of Solid Microstructure Physics, Nanjing University, is the second author, and Professors Yu Haohai and Huaijin Zhang, Shandong University, and Yanfeng Chen, Nanjing University, are co-corresponding authors.
Desde que Einstein propôs a teoria estimulada da radiação da luz no século passado, o mecanismo a laser foi totalmente desenvolvido e, em 1960, Maiman inventou o primeiro laser de estado sólido bombeado opticamente. Durante a geração do laser, o relaxamento térmico é um importante fenômeno físico que acompanha a geração a laser, que afeta seriamente o desempenho do laser e a energia do laser disponível. O relaxamento térmico e o efeito térmico sempre foram considerados como os principais parâmetros físicos prejudiciais no processo do laser, que devem ser reduzidos por várias tecnologias de transferência de calor e refrigeração. Portanto, a história do desenvolvimento a laser é considerada a história da luta com o calor residual.

Visão geral teórica do laser de bombeamento cooperativo para fonons-fonões

A equipe de pesquisa está envolvida há muito tempo na pesquisa de materiais ópticos não lineares e, nos últimos anos, o processo de relaxamento térmico foi profundamente compreendido da perspectiva da física de estado sólido. Com base na idéia básica de que o calor (temperatura) está incorporado nos fônons microcósmicos, considera-se que o relaxamento térmico em si é um processo quântico de acoplamento eletrônico-fonão, que pode realizar a adaptação quântica dos níveis de energia eletrônica através do projeto apropriado do laser e obter novos canais de transição eletrônica para gerar novo comprimento de onda de ondalaser. Com base nesse pensamento, é proposto um novo princípio da geração de laser de bombeamento cooperativa eletrônica-fonon, e a regra de transição de elétrons sob o acoplamento elétron-fônon é derivada por ND: Yvo4, um cristal básico de laser, como um objeto representativo. Ao mesmo tempo, é construído um laser de bombeamento cooperativo de fonons não resistente, que usa a tradicional tecnologia de bombeamento de diodo a laser. O laser com comprimento de onda raro 1168nm e 1176nm foi projetado. Nesta base, com base no princípio básico da geração a laser e do acoplamento elétron-fonon, verifica-se que o produto do limiar e da temperatura de geração a laser é uma constante, que é a mesma que a expressão da lei de Curie no magnetismo e também demonstra a lei física básica no processo de transição de fase distúrbios.

Realização experimental da cooperativa de fóton-fononLaser de bombeamento

Este trabalho fornece uma nova perspectiva para pesquisas de ponta sobre mecanismo de geração a laser,Física a lasere laser de alta energia, aponta uma nova dimensão de design para a tecnologia de expansão de comprimento de onda a laser e a exploração de cristais a laser e pode trazer novas idéias de pesquisa para o desenvolvimento deóptica quântica, Medicina a laser, exibição a laser e outros campos de aplicação relacionados.