Ce este pomparea optică în laser?

Varietăți de lasere pompate optic

1. Lasere în stare solidă cu izolatori dopați

· Prezentare generală:Aceste lasere utilizează un mediu gazdă izolant electric și se bazează pe pompare optică pentru a energiza ionii activi în laser. Un exemplu comun este neodimul din laserele YAG.

·Cercetări recente:Un studiu realizat de A. Antipov și colab. discută un laser în infraroșu apropiat, în stare solidă, pentru pomparea optică prin schimb de spini. Această cercetare evidențiază progresele înregistrate în tehnologia laserelor în stare solidă, în special în spectrul infraroșu apropiat, care este crucial pentru aplicații precum imagistica medicală și telecomunicațiile.

Lectură suplimentară:Un laser în infraroșu apropiat în stare solidă pentru pompare optică prin schimb de spini

2. Lasere semiconductoare

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

·Dezvoltări recente: Lucrările lui U. Keller asupra pieptenilor de frecvență optică proveniți de la lasere ultrarapide în stare solidă și semiconductoare oferă perspective asupra generării de piepteni de frecvență stabili din lasere în stare solidă și semiconductoare pompate cu diode. Această progresie este semnificativă pentru aplicațiile în metrologia optică a frecvenței.

Lectură suplimentară:Piepteni de frecvență optică de la lasere ultrarapide în stare solidă și semiconductoare

3. Lasere cu gaz

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

Surse pentru pompare optică

Lămpi cu descărcareComune în laserele pompate cu lămpi, lămpile de descărcare sunt utilizate pentru puterea lor mare și spectrul larg. YA Mandryko și colab. au dezvoltat un model de putere al generării descărcării cu arc impulsiv în lămpile cu xenon cu pompare optică în mediu activ ale laserelor în stare solidă. Acest model ajută la optimizarea performanței lămpilor de pompare cu impuls, crucială pentru funcționarea eficientă a laserului.

Diode laser:Utilizate în laserele pompate cu diode, diodele laser oferă avantaje precum eficiență ridicată, dimensiuni compacte și capacitatea de a fi reglate fin.

Lectură suplimentară:Ce este o diodă laser?

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

Lămpi cu arcSimilare lămpilor cu 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 laserului cu undă continuă (CW).

LED-uri (diode emițătoare de lumină)Deși nu sunt la fel de comune ca diodele laser, LED-urile pot fi utilizate pentru pomparea optică în anumite aplicații de putere redusă. Acestea sunt avantajoase datorită duratei lor lungi de viață, costului redus și disponibilității în diferite lungimi de undă.

Lumina soareluiÎn unele configurații experimentale, lumina solară concentrată a fost utilizată ca sursă de pompare 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 fibrăAcestea sunt diode laser cuplate la fibre optice, care transmit lumina de pompare mai eficient către mediul laser. Această metodă este utilă în special în laserele cu fibră și în situațiile în care livrarea precisă a luminii de pompare este crucială.

Alte lasereUneori, un laser este folosit pentru a pompa un altul. De exemplu, un laser Nd:YAG cu frecvență dublată ar putea fi folosit pentru a pompa un laser cu colorant. Această metodă este adesea utilizată atunci când sunt necesare lungimi de undă specifice pentru procesul de pompare, care nu se pot realiza cu ușurință cu sursele de lumină convenționale.