Ce este pomparea optică în laser?

Varietăți de lasere cu pompare optică

1. Lasere cu stare solidă cu izolatoare dopate

· Prezentare generală:Aceste lasere folosesc un mediu gazdă izolator electric și se bazează pe pomparea optică pentru a energiza ionii activi cu laser. Un exemplu comun este neodimul în laserele YAG.

·Cercetări recente:Un studiu realizat de A. Antipov et al. discută despre un laser aproape IR cu stare solidă pentru pomparea optică cu schimb de spin. Această cercetare evidențiază progresele în tehnologia laser cu stare solidă, în special în spectrul infraroșu apropiat, care este crucial pentru aplicații precum imagistica medicală și telecomunicațiile.

Lectură suplimentară:Un laser aproape IR cu stare solidă pentru pomparea optică cu schimb de rotație

2. Lasere semiconductoare

·Informații generale: laserele semiconductoare, de obicei pompate electric, pot beneficia și de pomparea optică, în special în aplicațiile care necesită luminozitate ridicată, cum ar fi laserele cu emisie de suprafață cu cavitate externă verticală (VECSEL).

·Evoluții recente: Lucrările lui U. Keller privind pieptenii de frecvență optică de la lasere ultrarapide cu semiconductor și cu semiconductor oferă informații despre generarea de piepteni de frecvență stabilă din lasere cu semiconductor și cu semiconductor pompate cu diode. Acest progres este semnificativ pentru aplicațiile în metrologia cu frecvență optică.

Lectură suplimentară:Piepteni de frecvență optică de la lasere ultrarapide cu semiconductor și cu semiconductor

3. Lasere cu gaz

·Pompare optică în lasere cu gaz: Anumite tipuri de lasere cu gaz, cum ar fi laserele cu vapori alcalini, utilizează pomparea optică. Aceste lasere sunt adesea folosite în aplicații care necesită surse de lumină coerente cu proprietăți specifice.

Surse pentru pomparea optică

Lămpi cu descărcare: Des întâlnite în laserele pompate cu lămpi, lămpile cu descărcare sunt utilizate pentru puterea lor mare și spectrul larg. YA Mandryko și colab. a dezvoltat un model de putere de generare a descărcării cu arc de impuls în lămpile cu xenon cu pompare optică pe medii active ale laserelor cu stare solidă. Acest model ajută la optimizarea performanței lămpilor de pompare cu impuls, cruciale pentru funcționarea eficientă a laserului.

Diode laser:Folosite la laserele pompate cu diode, diodele laser oferă avantaje precum eficiență ridicată, dimensiune compactă și capacitatea de a fi reglate fin.

Lectură suplimentară:ce este o dioda laser?

Lămpi cu blitz: Lămpile bliț sunt surse de lumină intense, cu spectru larg, care sunt utilizate în mod obișnuit pentru pomparea laserelor cu stare solidă, cum ar fi laserele rubin sau Nd:YAG. Ele oferă o explozie de lumină de mare intensitate care excită mediul laser.

Lămpi cu arc: Similar cu lămpile bliț, dar concepute pentru funcționare continuă, lămpile cu arc oferă o sursă constantă de lumină intensă. Sunt utilizate în aplicații în care este necesară funcționarea cu laser în undă continuă (CW).

LED-uri (diode emițătoare de lumină): Deși nu sunt la fel de obișnuite ca diodele laser, LED-urile pot fi folosite pentru pomparea optică în anumite aplicații cu putere redusă. Ele sunt avantajoase datorită duratei lor lungi de viață, a costurilor reduse și a disponibilității în diferite lungimi de undă.

Lumina soarelui: În unele configurații experimentale, lumina solară concentrată a fost folosită ca sursă de pompă pentru laserele pompate cu energie solară. Această metodă valorifică energia solară, făcând-o o sursă regenerabilă și rentabilă, deși este mai puțin controlabilă și mai puțin intensă în comparație cu sursele de lumină artificială.

Diode laser cuplate cu fibre: Acestea sunt diode laser cuplate la fibre optice, care furnizează lumina pompei mai eficient către mediul laser. Această metodă este deosebit de utilă în laserele cu fibră și în situațiile în care livrarea precisă a luminii pompei este crucială.

Alte lasere: Uneori, un laser este folosit pentru a pompa altul. De exemplu, un laser Nd: YAG cu frecvență dublată ar putea fi folosit pentru a pompa un laser colorant. Această metodă este adesea folosită atunci când sunt necesare lungimi de undă specifice pentru procesul de pompare care nu este ușor de realizat cu sursele de lumină convenționale.