Ṣe alabapin si Awọn media Awujọ wa fun ifiweranṣẹ kiakia
Ní pàtàkì rẹ̀, fífún ẹ̀rọ lésà jẹ́ ìlànà fífi agbára fún ohun èlò kan láti dé ipò kan níbi tí ó ti lè tú ìmọ́lẹ̀ lésà jáde. Èyí sábà máa ń wáyé nípa fífi ìmọ́lẹ̀ tàbí ìṣàn iná mànàmáná sínú ohun èlò náà, láti mú kí àwọn átọ̀mù rẹ̀ gbádùn, kí ó sì yọrí sí ìtújáde ìmọ́lẹ̀ tí ó dúró ṣinṣin. Ìlànà ìpìlẹ̀ yìí ti yípadà ní pàtàkì láti ìgbà tí àwọn lésà àkọ́kọ́ ti dé ní àárín ọ̀rúndún ogún.
Bó tilẹ̀ jẹ́ pé wọ́n sábà máa ń fi ìwọ̀n ìpele ṣe àwòkọ́ṣe rẹ̀, pípèsè lésà jẹ́ ìlànà onímọ̀-ẹ̀rọ quantum. Ó ní ìbáṣepọ̀ tó díjú láàárín àwọn fọ́tònù àti ìṣètò átọ́mù tàbí mọ́lẹ́kì ti ibi tí a ti ń rí àwọn nǹkan. Àwọn àwòkọ́ṣe tó ti ní ìlọsíwájú máa ń gbé àwọn ìṣẹ̀lẹ̀ bíi Rabi oscillations yẹ̀ wò, èyí tó ń fúnni ní òye tó jinlẹ̀ nípa àwọn ìbáṣepọ̀ wọ̀nyí.
Láàsì fifa ina jẹ́ ilana kan nibiti agbara, ti o maa n waye ni irisi ina tabi ina, ti a pese si alabọde ere laser lati gbe awọn atomu tabi awọn molikula rẹ soke si awọn ipo agbara giga. Gbigbe agbara yii ṣe pataki fun aṣeyọri iyipada olugbe, ipo kan nibiti awọn patikulu pupọ wa ni itara ju ni ipo agbara kekere lọ, ti o jẹ ki alabọde naa mu imọlẹ pọ si nipasẹ itujade ti a mu soke. Ilana naa pẹlu awọn ibaraẹnisọrọ quantum ti o nira, ti a maa n ṣe apẹẹrẹ nipasẹ awọn idogba oṣuwọn tabi awọn ilana ẹrọ quantum ti o ni ilọsiwaju diẹ sii. Awọn apakan pataki pẹlu yiyan orisun fifa ina (bii awọn diodes laser tabi awọn atupa idasilẹ), geometry fifa ina (fifa ina ẹgbẹ tabi opin), ati iṣapeye awọn abuda ina fifa ina (spectrum, intensity, didara beam, polarization) lati baamu awọn ibeere pataki ti alabọde ere. Fafa ina laser jẹ pataki ni awọn oriṣi lesà oriṣiriṣi, pẹlu solid-state, semiconductor, ati gaasi leṣà, o si ṣe pataki fun iṣẹ ṣiṣe daradara ati munadoko leṣà naa.
Awọn oriṣiriṣi awọn lesa ti a fi oju ṣe
1. Àwọn lésà tó lágbára pẹ̀lú àwọn ohun ìdènà tó ní ìdènà
· Àkótán:Àwọn lésà wọ̀nyí lo ohun èlò ìgbóná tí ó ń dènà iná mànàmáná, wọ́n sì gbára lé ìfúnpọ̀ optical láti fún àwọn ion tí ń ṣiṣẹ́ lésà lágbára. Àpẹẹrẹ kan tí ó wọ́pọ̀ ni neodymium nínú lésà YAG.
·Iwadi Laipe:Ìwádìí kan láti ọwọ́ A. Antipov àti àwọn ẹlẹgbẹ́ rẹ̀ jíròrò lésà onípele-ìpele tó sún mọ́ IR fún pípa omi onípele-ìpele spin-exchange. Ìwádìí yìí tẹnu mọ́ àwọn ìlọsíwájú nínú ìmọ̀ ẹ̀rọ lésà onípele-ìpele, pàápàá jùlọ nínú ìpele infrared tó sún mọ́, èyí tó ṣe pàtàkì fún àwọn ohun èlò bíi àwòrán ìṣègùn àti ìbánisọ̀rọ̀.
Kíkà Síwájú:Lésà Sórí-Ìpìlẹ̀ Tó Ní Ìtòsí IR fún Pípà Ojú Ìpìlẹ̀ Spin-Exchange
2. Àwọn Lésà Semiconductor
·Ìròyìn Gbogbogbò: Àwọn lésà semiconductor tí a sábà máa ń fi iná mànàmáná fa, lè jàǹfààní láti inú fífún omi lójú, pàápàá jùlọ nínú àwọn ohun èlò tí ó nílò ìmọ́lẹ̀ gíga, bí àwọn lésà tí ń yọ omi lójú ojú ní ìta (VECSELs).
·Àwọn Ìdàgbàsókè Tuntun: Iṣẹ́ U. Keller lórí àwọn ìbọn ìgbóná optical láti inú àwọn ìbọn ìgbóná solid-state àti semiconductor tí ó yára gbóná fúnni ní òye nípa ìṣẹ̀dá àwọn ìbọn ìgbóná tí ó dúró ṣinṣin láti inú àwọn ìbọn ìgbóná solid-state àti semiconductor tí a fi diode-pumped ṣe. Ìlọsíwájú yìí ṣe pàtàkì fún lílò nínú ìwádìí ìgbóná optical.
Kíkà Síwájú:Àwọn ìgbóná ìgbóná ojú láti inú àwọn lésà onípele gíga àti semiconductor tó yára jù
3. Àwọn Lésà Gáàsì
·Fífúnpọ̀ Ojú nínu Lésà Gáàsì: Àwọn irú Lésà gáàsì kan, bíi Lésà gáàsì alkali, ló ń lo fífúnpọ̀ ojú. A sábà máa ń lo Lésà wọ̀nyí nínú àwọn ohun èlò tó nílò àwọn orísun ìmọ́lẹ̀ tó ní àwọn ànímọ́ pàtó kan.
Àwọn Orísun fún Fífún Pípù Optical
Àwọn fìtílà ìtújádeÀwọn fìtílà ìtújáde tí a sábà máa ń lò nínú àwọn fìtílà tí a fi iná ṣe, ni a ń lò fún agbára gíga àti ìpele ìfọ́pọ̀ wọn. YA Mandryko àti àwọn ẹlẹgbẹ́ rẹ̀ ṣe àgbékalẹ̀ àpẹẹrẹ agbára ti ìṣẹ̀dá ìtújáde ìtújáde ìtújáde ìtújáde ìtújáde ìtújáde nínú àwọn fìtílà xenon onípele tí ń ṣiṣẹ́ nínú àwọn fìtílà onípele tí ó lágbára. Àwòṣe yìí ń ran àwọn fìtílà ìtújáde ìtújáde ìtújáde lọ́wọ́ láti mú kí iṣẹ́ àwọn fìtílà ìtújáde ṣiṣẹ́ dáadáa, èyí tí ó ṣe pàtàkì fún iṣẹ́ fìtílà tí ó munadoko.
Àwọn Díódì Lésà:Tí a bá lò ó nínú àwọn lésà tí a fi diode pumped ṣe, àwọn diode lésà ní àwọn àǹfààní bíi ṣíṣe iṣẹ́ gíga, ìwọ̀n kékeré, àti agbára láti ṣe àtúnṣe dáadáa.
Kíkà síwájú:kí ni diode lesa?
Àwọn Fìlà Ìmọ́lẹ̀Àwọn fìlà fìlà jẹ́ orísun ìmọ́lẹ̀ tó lágbára, tó gbòòrò tí a sábà máa ń lò fún fífún àwọn fìlà fìlà onípele-gíga, bíi fìlà fìlà fìlà tàbí Nd:YAG. Wọ́n ń fúnni ní ìmọ́lẹ̀ tó lágbára tó ń mú kí fìlà fìlà náà ru sókè.
Àwọn fìtílà Arc: Gẹ́gẹ́ bí àwọn fìtílà iná ṣùgbọ́n tí a ṣe fún ìṣiṣẹ́ déédéé, àwọn fìtílà arc ní orísun ìmọ́lẹ̀ líle tí ó dúró ṣinṣin. A ń lò wọ́n níbi tí a ti nílò iṣẹ́ léṣà onípele-ìgbì (CW) tí ń lọ lọ́wọ́.
Àwọn LED (Àwọn Díódì Tí Ń Ta Ìmọ́lẹ̀): Bó tilẹ̀ jẹ́ pé wọn kò wọ́pọ̀ bíi àwọn dẹ́ódì lésà, a lè lo àwọn dẹ́ódì fún fífún omi lójú ní àwọn ohun èlò agbára díẹ̀. Wọ́n jẹ́ àǹfààní nítorí pé wọ́n pẹ́, wọ́n ní owó díẹ̀, wọ́n sì wà ní onírúurú ìgbì omi.
Ìmọ́lẹ̀ oòrùn: Nínú àwọn ètò ìwádìí kan, a ti lo oòrùn tí a gbára jọ gẹ́gẹ́ bí orísun fifa omi fún àwọn lésà tí a fi iná tàn jáde láti inú oòrùn. Ọ̀nà yìí ń lo agbára oòrùn, ó sì ń sọ ọ́ di orísun tí a lè tún ṣe àtúnṣe àti èyí tí ó rọrùn láti náwó, bó tilẹ̀ jẹ́ pé kò ṣeé ṣàkóso àti pé kò lágbára tó bí a ṣe fi wé orísun ìmọ́lẹ̀ àtọwọ́dá.
Àwọn Díódì Lésà Tí A Fiber-Poupled: Àwọn wọ̀nyí ni àwọn diode lésà tí a so mọ́ àwọn okùn optical, èyí tí ó ń mú ìmọ́lẹ̀ lésà náà ṣiṣẹ́ dáadáa. Ọ̀nà yìí wúlò gan-an ní àwọn lésà okùn àti ní àwọn ipò tí ìfiránṣẹ́ ìmọ́lẹ̀ lésà tí ó péye ṣe pàtàkì.
Àwọn Lésà Míràn: Nígbà míìrán, a máa ń lo lésà kan láti fa òmíràn. Fún àpẹẹrẹ, a lè lo lésà Nd: YAG tí a fi fóònù ṣe láti fa lésà àwọ̀. Ọ̀nà yìí sábà máa ń jẹ́ nígbà tí a bá nílò àwọn ìgbì omi pàtó kan fún ìlànà fífún omi tí kò rọrùn láti ṣe pẹ̀lú àwọn orísun ìmọ́lẹ̀ ìbílẹ̀.
Lésà tí a fi diode ṣe tí a fi solid-state léṣà
Orísun Agbára Àkọ́kọ́: Ilana naa bẹrẹ pẹlu lesa diode, eyiti o ṣiṣẹ bi orisun fifa. A yan awọn lesa diode fun ṣiṣe daradara wọn, iwọn kekere, ati agbara lati tan imọlẹ jade ni awọn igbi gigun kan pato.
Ina fifa omi:Lésà diode náà máa ń tú ìmọ́lẹ̀ jáde tí a fi solid-state gain medium fà. A ṣe àgbékalẹ̀ ìwọ̀n ìgbìnlẹ̀ lésà diode láti bá àwọn ànímọ́ absorption ti gain medium mu.
Ìpínlẹ̀ Tó LíleJèrè Aarin
Ohun èlò:Agbára gain nínú àwọn lésà DPSS sábà máa ń jẹ́ ohun èlò tó lágbára bíi Nd:YAG (Neodymium-doped Yttrium Aluminum Garnet), Nd:YVO4 (Neodymium-doped Yttrium Orthovanadate), tàbí Yb:YAG (Ytterbium-doped Yttrium Aluminum Garnet).
Lílo oògùn olóró:Àwọn ohun èlò wọ̀nyí ni a fi àwọn ion ilẹ̀ tó ṣọ̀wọ́n (bíi Nd tàbí Yb) kún, èyí tí í ṣe àwọn ion lésà tó ń ṣiṣẹ́.
Gbigba Agbara ati Itunu:Nígbà tí iná fifa omi láti inú lésà diode bá wọ inú ibi tí a ti ń rí i, àwọn ion ilẹ̀ ayé tó ṣọ̀wọ́n máa ń gba agbára yìí, wọ́n sì máa ń ní ìtara sí àwọn ipò agbára tó ga jù.
Ìyípadà Àwùjọ
Àṣeyọrí Ìyípadà Àwùjọ:Kókó pàtàkì sí ìgbésẹ̀ lésà ni láti ṣe àṣeyọrí ìyípadà iye ènìyàn nínú ibi tí a ti ń rí àwọn nǹkan. Èyí túmọ̀ sí wípé àwọn ion púpọ̀ wà ní ipò ìtara ju ti ilẹ̀ lọ.
Ìtújáde Tí A Ń Fúnni Níṣìírí:Nígbà tí a bá ti ṣe àtúnṣe iye ènìyàn, ìfìhàn fọ́tòn kan tí ó bá ìyàtọ̀ agbára mu láàrín àwọn ipò tí ó yára àti ti ilẹ̀ mu lè mú kí àwọn ion tí ó yára padà sí ipò ilẹ̀, kí ó sì tú fọ́tòn jáde nínú iṣẹ́ náà.
Resonator Optical
Àwọn dígí: A gbé ohun èlò gain sínú ohun èlò ìró ohùn, tí a sábà máa ń ṣe nípasẹ̀ àwọn dígí méjì ní ìpẹ̀kun kọ̀ọ̀kan ti ohun èlò náà.
Ìdáhùn àti Ìmúdàgba: Ọ̀kan lára àwọn dígí náà máa ń tànmọ́lẹ̀ gan-an, èkejì sì máa ń tànmọ́lẹ̀ díẹ̀. Àwọn fọ́tòn máa ń yípadà síwá láàrín àwọn dígí wọ̀nyí, wọ́n máa ń mú kí àwọn ìtújáde púpọ̀ sí i, wọ́n sì máa ń mú kí ìmọ́lẹ̀ náà túbọ̀ lágbára sí i.
Ìtújáde Lésà
Ìmọ́lẹ̀ Tó Dára Jùlọ: Àwọn fọ́tónì tí a ń tú jáde jẹ́ èyí tí ó sopọ̀ mọ́ ara wọn, èyí tí ó túmọ̀ sí wípé wọ́n wà ní ìpele kan náà, wọ́n sì ní ìwọ̀n gígùn kan náà.
Ìjáde: Dígí tí ó ń tànmọ́lẹ̀ díẹ̀ jẹ́ kí díẹ̀ nínú ìmọ́lẹ̀ yìí kọjá, ó sì ń ṣe ìtànṣán lésà tí ó jáde kúrò nínú lésà DPSS.
Àwọn Jíímẹ́tìrì Pípọ́n: Pípọ́n ẹ̀gbẹ́ àti ìpẹ̀kun
| Ọ̀nà Fífà omi | Àpèjúwe | Àwọn ohun èlò ìlò | Àwọn àǹfààní | Àwọn ìpèníjà |
|---|---|---|---|---|
| Fífúnpọ̀ Ẹ̀gbẹ́ | Ina fifa soke ti a ṣe ni igun-ọna si alabọde lesa | Àwọn lésà ọ̀pá tàbí okùn | Pinpin aṣọ ti ina fifa soke, o dara fun awọn ohun elo agbara giga | Pínpín èrè tí kì í ṣe aṣọ, dídára ìtànṣán tí ó lọ sílẹ̀ |
| Ipari fifa soke | Ina fifa fifa ti a dari ni ọna kanna bi ina lesa naa | Àwọn lésà ìpele tó lágbára bíi Nd:YAG | Pínpín èrè dọ́gba, dídára ìtànṣán tó ga jùlọ | Ìṣètò tó díjú, ìtújáde ooru tó rọrùn díẹ̀ nínú àwọn lésà alágbára gíga |
Awọn ibeere fun Imọlẹ Pump to munadoko
| Ibeere | Pataki | Ipa/Ìwọ̀ntúnwọ̀nsì | Àwọn Àkíyèsí Àfikún |
|---|---|---|---|
| Ìbámu Spectrum | Gígùn ìgbì gbọ́dọ̀ bá ìwọ̀n ìfàmọ́ra ti ẹ̀rọ amúlétutù lésà mu | Ó ń rí i dájú pé a ń gba ènìyàn dáadáa àti pé a ń yí àwọn ènìyàn padà lọ́nà tó gbéṣẹ́. | - |
| Líle koko | Ó gbọ́dọ̀ ga tó fún ìpele ìdùnnú tí a fẹ́ | Agbara giga ju le fa ibajẹ ooru; kekere ju kii yoo ṣe iyipada olugbe | - |
| Dídára Ìlà | Pataki pataki ninu awọn lesa ti a fi fifa opin | Ṣe ìdánilójú ìsopọ̀ tó munadoko àti pé ó ń ṣe àfikún sí dídára ìtànṣán lésà tí a tú jáde | Didara ina giga ṣe pataki fun ibaramu deede ti ina fifa ati iwọn didun ipo lesa |
| Ìpínyà | O nilo fun awọn media pẹlu awọn ohun-ini anisotropic | Mu agbara gbigba pọ si ati pe o le ni ipa lori iyipo ina lesa ti a tu silẹ | Ipo polarization pato le jẹ pataki |
| Ariwo Kikankikan | Awọn ipele ariwo kekere jẹ pataki | Àwọn ìyípadà nínú agbára iná fifa omi lè ní ipa lórí dídára àti ìdúróṣinṣin ìṣẹ̀dá lésà | Pataki fun awọn ohun elo ti o nilo iduroṣinṣin giga ati konge |
Àkókò ìfìwéránṣẹ́: Oṣù Kejìlá-01-2023