Bơm quang học trong Laser là gì?

Các loại laser bơm quang học

1. Laser thể rắn với chất cách điện pha tạp

· Tổng quan:Các tia laser này sử dụng môi trường chủ cách điện và dựa vào bơm quang học 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 và cộng sự thảo luận về laser hồng ngoại gần thể rắn dùng cho bơm quang học trao đổi spin. Nghiên cứu này nhấn mạnh những tiến bộ trong công nghệ laser thể rắn, đặc biệt là trong phổ hồng ngoại gần, vốn rất quan trọng cho các ứng dụng như hình ảnh y tế và viễn thông.

Đọc thêm:Laser hồng ngoại gần trạng thái rắn dùng cho bơm quang trao đổi spin

2. Laser bán dẫn

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

·Những phát triển gần đây: Công trình của U. Keller về lược tần số quang học từ laser bán dẫn và trạng thái rắn siêu nhanh cung cấp cái nhìn sâu sắc về việc tạo ra lược tần số ổn định từ laser bán dẫn và trạng thái rắn bơm diode. Tiến bộ này có ý nghĩa quan trọng đối với các ứng dụng trong đo lường tần số quang học.

Đọc thêm:Lược tần số quang học từ laser bán dẫn và trạng thái rắn siêu nhanh

3. Tia laser khí

·Bơm quang học trong laser khí: Một số loại laser khí, chẳng hạn như laser hơi kiềm, sử dụng bơm quang học. Các loại laser này thường được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi nguồn sáng đồng nhất với các đặc tính cụ thể.

Nguồn cho bơm quang học

Đèn phóng điện: Phổ biến trong laser bơm bằng đèn, đèn phóng điện được sử dụng vì công suất cao và phổ rộng. YA Mandryko và cộng sự đã phát triển một mô hình công suất của quá trình tạo ra phóng điện hồ quang xung trong đèn xenon bơm quang học môi trường hoạt động của laser thể rắn. Mô hình này giúp tối ưu hóa hiệu suất của đèn bơm xung, yếu tố quan trọng cho hoạt động laser hiệu quả.

Điốt laser:Được sử dụng trong laser bơm diode, diode laser có nhiều ưu điểm như hiệu suất cao, kích thước nhỏ gọn và khả năng điều chỉnh chính xác.

Đọc thêm:diode laser là gì?

Đèn Flash: Đèn flash là nguồn sáng phổ rộng, cường độ cao thường được sử dụng để bơm laser thể rắn, chẳng hạn như laser ruby ​​hoặc Nd:YAG. Chúng tạo ra luồng sáng cường độ cao kích thích môi trường laser.

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

Đèn LED (Điốt phát quang): Mặc dù không phổ biến như diode laser, đèn LED vẫn có thể được sử dụng để bơm quang trong một số ứng dụng công suất thấp. Ưu điểm của chúng là tuổi thọ cao, chi phí thấp và có sẵn ở nhiều 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 năng lượng mặt trời. Phương pháp này khai thác năng lượng mặt trời, biến nó thành một nguồn năng lượng tái tạo và tiết kiệm chi phí, mặc dù khó kiểm soát và cường độ thấp hơn so với nguồn sáng nhân tạo.

Điốt laser ghép sợi quang: Đây là các diode laser được ghép nối với sợi quang, giúp truyền ánh sáng bơm hiệu quả hơn đến môi trường laser. Phương pháp này đặc biệt hữu ích trong laser sợi quang và trong những trường hợp cần truyền ánh sáng bơm chính xác.

Các loại laser khác: Đôi khi, một laser được sử dụng để bơm laser khác. Ví dụ, laser Nd:YAG tần số gấp đôi có thể được sử dụng để bơm laser màu. Phương pháp này thường được sử dụng khi cần các bước sóng cụ thể cho quá trình bơm mà các nguồn sáng thông thường không dễ dàng đạt được.