Bơm quang học trong laser là gì?

Các loại laser được bơm quang học

1. Laser trạng thái rắn với các chất cách điện pha tạp

· Tổng quan:Những laser này sử dụng môi trường vật chủ cách điện bằng điện và dựa vào bơm quang để cung cấp năng lượng cho các ion hoạt động bằng laser. Một ví dụ phổ biến là neodymium trong laser YAG.

·Nghiên cứu gần đây:Một nghiên cứu của A. Antipov et al. Thảo luận về một laser gần IR trạng thái rắn để bơm quang học spin. Nghiên cứu này nhấn mạnh những tiến bộ trong công nghệ laser trạng thái rắn, đặc biệt là trong phổ gần hồng ngoại, rất quan trọng đối với các ứng dụng như hình ảnh y tế và viễn thông.

Đọc thêm:Laser gần IR trạng thái rắn để bơm quang học spin

2. Laser bán dẫn

·Thông tin chung: Thông thường được bơm điện, laser bán dẫn cũng có thể được hưởng lợi từ việc bơm quang, đặc biệt là trong các ứng dụng cần độ sáng cao, chẳng hạn như laser phát ra bề mặt khoang bên ngoài thẳng đứng (VECSEL).

·Những phát triển gần đây: Công trình của U. Keller về các khối tần số quang từ các laser chất rắn và chất bán dẫn cực kỳ cung cấp những hiểu biết sâu sắc về việc tạo ra các combs tần số ổn định từ laser trạng thái rắn và chất bán dẫn được bơm diode. Sự tiến bộ này có ý nghĩa đối với các ứng dụng trong đo lường tần số quang học.

Đọc thêm:Tần số quang học từ các laser trạng thái rắn và chất bán dẫn cực nhanh

3. Laser khí

·Bơm quang học trong laser khí: một số loại laser khí, như laser hơi kiềm, sử dụng bơm quang. Các laser này thường được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu các nguồn ánh sáng mạch lạc với các thuộc tính cụ thể.

Nguồn cho bơm quang

Đèn xả: Phổ biến trong laser được bơm đèn, đèn xả được sử dụng cho công suất cao và phổ rộng. Ya Mandryko et al. đã phát triển một mô hình năng lượng của việc tạo ra vòng cung xung trong các đèn xenon bơm quang môi trường hoạt động của laser trạng thái rắn. Mô hình này giúp tối ưu hóa hiệu suất của đèn bơm xung, rất quan trọng cho hoạt động laser hiệu quả.

Điốt laser:Được sử dụng trong laser được bơm diode, điốt laser mang lại những lợi thế như hiệu quả cao, kích thước nhỏ gọn và khả năng được điều chỉnh tinh xảo.

Đọc thêm:Diode laser là gì?

Đèn flash: Đèn flash là các nguồn ánh sáng phổ mạnh, phổ rộng thường được sử dụng để bơm laser trạng thái rắn, chẳng hạn như Ruby hoặc ND: YAG Laser. Họ cung cấp một loạt ánh sáng cường độ cao kích thích môi trường laser.

Đèn hồ quang: Tương tự như đèn flash nhưng được thiết kế cho hoạt động liên tục, đèn hồ quang cung cấp một nguồn sáng mạnh mẽ ổn định. Chúng được sử dụng trong các ứng dụng trong đó cần có hoạt động laser sóng liên tục (CW).

Đèn LED (điốt phát sáng): Mặc dù không phổ biến như điốt laser, đèn LED có thể được sử dụng để bơm quang trong các ứng dụng công suất thấp nhất định. Chúng là lợi thế do tuổi thọ dài, chi phí thấp và tính sẵn có trong các bước sóng khác nhau.

Ánh sáng mặt trời: Trong một số thiết lập thử nghiệm, ánh sáng mặt trời tập trung đã được sử dụng làm nguồn bơm cho laser bơm mặt trời. Phương pháp này khai thác năng lượng mặt trời, làm cho nó trở thành một nguồn tái tạo và tiết kiệm chi phí, mặc dù nó ít kiểm soát hơn và ít dữ dội hơn so với các nguồn ánh sáng nhân tạo.

Điốt laser kết hợp sợi: Đây là những điốt laser được ghép với các sợi quang, mang lại ánh sáng bơm hiệu quả hơn cho môi trường laser. Phương pháp này đặc biệt hữu ích trong laser sợi và trong các tình huống cung cấp ánh sáng bơm chính xác là rất quan trọng.

Laser khác: Đôi khi, một laser được sử dụng để bơm một cái khác. Ví dụ, laser ND: YAG tăng gấp đôi tần số có thể được sử dụng để bơm laser thuốc nhuộm. Phương pháp này thường được sử dụng khi các bước sóng cụ thể được yêu cầu cho quá trình bơm không dễ dàng đạt được với các nguồn ánh sáng thông thường.