Onlangse vooruitgang in lasergenereringsmeganismes en nuwelasernavorsing
Onlangs het die navorsingsgroep van Professor Zhang Huaijin en Professor Yu Haohai van die Staatssleutellaboratorium vir Kristalmateriale van die Shandong Universiteit en Professor Chen Yanfeng en Professor He Cheng van die Staatssleutellaboratorium vir Vaste Mikrostruktuurfisika van die Nanjing Universiteit saamgewerk om die probleem op te los en die lasergenereringsmeganisme van phoon-phonon-samewerkende pomping voorgestel, en die tradisionele Nd:YVO4-laserkristal as die verteenwoordigende navorsingsobjek geneem. Die hoë-doeltreffendheid laseruitset van superfluoresensie word verkry deur die elektronenergievlaklimiet te breek, en die fisiese verhouding tussen die lasergenereringsdrempel en temperatuur (fonongetal is nou verwant) word onthul, en die uitdrukkingsvorm is dieselfde as Curie se wet. Die studie is gepubliseer in Nature Communications (doi:10.1038/S41467-023-433959-9) onder die naam "Photon-phonon-samewerkend gepompte laser". Yu Fu en Fei Liang, PhD-student van Klas 2020, Staatssleutellaboratorium vir Kristalmateriale, Shandong Universiteit, is mede-eerste outeurs, Cheng He, Staatssleutellaboratorium vir Vaste Mikrostruktuurfisika, Nanjing Universiteit, is die tweede outeur, en professore Yu Haohai en Huaijin Zhang, Shandong Universiteit, en Yanfeng Chen, Nanjing Universiteit, is mede-ooreensstemmende outeurs.
Sedert Einstein die gestimuleerde stralingsteorie van lig in die vorige eeu voorgestel het, is die lasermeganisme ten volle ontwikkel, en in 1960 het Maiman die eerste opties gepompte vastetoestandlaser uitgevind. Tydens laseropwekking is termiese ontspanning 'n belangrike fisiese verskynsel wat met laseropwekking gepaardgaan, wat laserprestasie en beskikbare laserkrag ernstig beïnvloed. Termiese ontspanning en termiese effek is nog altyd beskou as die belangrikste skadelike fisiese parameters in die laserproses, wat verminder moet word deur verskeie hitte-oordrag- en verkoelingstegnologieë. Daarom word die geskiedenis van laserontwikkeling beskou as die geskiedenis van die stryd met afvalhitte.
Teoretiese oorsig van foton-fonon koöperatiewe pomplaser
Die navorsingspan is al lank betrokke by navorsing oor laser- en nie-lineêre optiese materiale, en in onlangse jare is die termiese ontspanningsproses diepgaande verstaan vanuit die perspektief van vastetoestandfisika. Gebaseer op die basiese idee dat hitte (temperatuur) in die mikrokosmiese fonone beliggaam word, word daar beskou dat termiese ontspanning self 'n kwantumproses van elektron-fonon-koppeling is, wat kwantumaanpassing van elektronenergievlakke deur toepaslike laserontwerp kan bewerkstellig, en nuwe elektronoorgangskanale kan verkry om nuwe golflengte te genereer.laserGebaseer op hierdie denke word 'n nuwe beginsel van elektron-fonon koöperatiewe pomplasergenerering voorgestel, en die elektronoorgangsreël onder elektron-fonon-koppeling word afgelei deur Nd:YVO4, 'n basiese laserkristal, as 'n verteenwoordigende voorwerp te neem. Terselfdertyd word 'n ongekoelde foton-fonon koöperatiewe pomplaser gebou, wat die tradisionele laserdiodepomptegnologie gebruik. Lasers met seldsame golflengtes van 1168 nm en 1176 nm word ontwerp. Op grond hiervan, gebaseer op die basiese beginsel van lasergenerering en elektron-fonon-koppeling, word gevind dat die produk van die lasergenereringsdrempel en temperatuur 'n konstante is, wat dieselfde is as die uitdrukking van Curie se wet in magnetisme, en ook die basiese fisiese wet in die wanordelike fase-oorgangsproses demonstreer.
Eksperimentele realisering van foton-fonon koöperatiefpomplaser
Hierdie werk bied 'n nuwe perspektief vir baanbrekersnavorsing oor die lasergenereringsmeganisme,laserfisika, en hoë-energie laser, wys op 'n nuwe ontwerpdimensie vir lasergolflengte-uitbreidingstegnologie en laserkristaleksplorasie, en kan nuwe navorsingsidees vir die ontwikkeling van bring.kwantumoptika, lasermedisyne, laserskerm en ander verwante toepassingsvelde.
Plasingstyd: 15 Januarie 2024