Ключевые характеристики среды лазерного усиления

Каковы ключевые характеристики лазерного средства массовой информации?

Лазерная среда, также известная как лазерное рабочее вещество, относится к материальной системе, используемой для достижения инверсии популяции частиц, и генерации стимулированного излучения для достижения усиления света. Это основной компонент лазера, несущий большое количество атомов или молекул, эти атомы или молекулы при возбуждении внешней энергии могут переходить в возбужденное состояние и через возбужденное излучение, высвобождаемое фотоны, образуя таким образомЛазерный светПолем Лазерная среда может быть твердым, жидким, газовым или полупроводниковым материалом.
У твердотельных лазеров обычно используемые усилительные среды представляют собой кристаллы, легированные ионами редкоземельных или ионов переходных металлов, такие как кристаллы ND: YAG, кристаллы yvo4 и т. Д. В жидких лазерах органические красители часто используются в качестве среды для усиления. Газовые лазеры используют газ в качестве усиления среды, такой как газ углекислого газа в лазерах углекислого газа, а также гелий и неоновый газ в лазерах гелия.Полупроводниковые лазерыИспользуйте полупроводниковые материалы в качестве среды усиления, такие как арсенид галлия (GAAS).
Ключевые характеристики среды усиления лазера включают:
Структура уровня энергии: атомы или молекулы в среде усиления должны иметь подходящую структуру энергетического уровня, чтобы достичь изменения популяции при возбуждении внешней энергии. Обычно это означает, что разница в энергии между более высокими и более низкими уровнями энергии должна соответствовать энергии фотона определенной длины волны.

Свойства перехода: атомы или молекулы в возбужденных состояниях должны обладать стабильными свойствами перехода, чтобы высвободить когерентные фотоны во время возбужденного излучения. Это требует, чтобы среда усиления имела высокую квантовую эффективность и низкую потерю.
Тепловая стабильность и механическая прочность: в практических применениях среда усиления необходимо выдерживать высокую мощную насос и лазерный выход, поэтому она должна иметь хорошую тепловую стабильность и механическую прочность.
Оптическое качество: оптическое качество среды усиления имеет решающее значение для производительности лазера. Он должен иметь высокий светлый коэффициент пропускания и низкую потерю рассеяния, чтобы обеспечить качество и стабильность лазерного луча. Выбор лазерного усиления среды зависит от требований применениялазер, Рабочая длина волны, выходная мощность и другие факторы. Оптимизируя материал и структуру среды усиления, производительность и эффективность лазера могут быть дополнительно улучшены.