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:Những tia laser này sử dụng môi trường vật chủ cách điện và dựa vào việc 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 et al. thảo luận về laser gần hồng ngoại trạng thái rắn để bơm quang trao đổi spin. Nghiên cứu này nêu bật những tiến bộ trong công nghệ laser trạng thái rắn, đặc biệt là ở phổ cận hồng ngoại, rất quan trọng đối với các ứng dụng như hình ảnh y tế và viễn thông.

Đọc thêm:Laser cận hồng ngoại trạng thái rắn để bơm quang trao đổi spin

2. Laser bán dẫn

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

·Những phát triển gần đây: Công trình của U. Keller về các lược tần quang từ laser bán dẫn và trạng thái rắn cực nhanh cung cấp cái nhìn sâu sắc về việc tạo ra các lược tần số ổn định từ laser bán dẫn và trạng thái rắn được bơm bằng đi-ốt. Sự tiến bộ này rất có ý nghĩa đối với các ứng dụng trong đo lường tần số quang.

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

3. Laser khí

·Bơm quang trong Laser khí: Một số loại laser khí, như laser hơi kiềm, sử dụng bơm quang. Những tia laser này thường được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi nguồn sáng kết hợp với các đặc tính cụ thể.

Nguồn bơm quang

Đèn phóng điện: Phổ biến trong các laser bơm đèn, đèn phóng điện được sử dụng vì chúng có công suất cao và phổ rộng. YA Mandryko và cộng sự. đã phát triển một mô hình năng lượng tạo ra phóng điện hồ quang xung trong các đèn xenon bơm quang học hoạt động của laser trạng thái rắn. Model này giúp tối ưu hóa hiệu suất của đèn bơm xung, yếu tố quan trọng để vận hành laser hiệu quả.

Điốt Laser:Được sử dụng trong laser bơm điốt, điốt laser mang lại những ưu điểm như hiệu suất cao, kích thước nhỏ gọn và khả năng tinh chỉnh.

Đọc thêm:một diode laser là gì?

Đèn chớp: Đèn flash là nguồn ánh sáng cường độ cao, phổ rộng thường được sử dụng để bơm laser trạng thái rắn, chẳng hạn như laser ruby ​​hoặc Nd: YAG. Chúng cung cấp một chùm ánh 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 ánh sáng cường độ cao ổn định. Chúng được sử dụng trong các ứng dụng yêu cầu hoạt động bằng laser sóng liên tục (CW).

Đèn LED (Điốt phát sáng): Mặc dù không phổ biến như điốt laze, nhưng đèn LED có thể được sử dụng để bơm quang học trong một số ứng dụng tiêu thụ điện năng thấp. Chúng có lợi thế do tuổi thọ cao, chi phí thấp và có nhiều bước sóng khác nhau.

Ánh nắng: Trong một số cơ cấu thử nghiệm, ánh sáng mặt trời tập trung đã được sử dụng làm nguồn bơm cho các tia laser được bơm bằng năng lượng mặt trời. Phương pháp này khai thác năng lượng mặt trời, khiến nó trở thành nguồn tái tạo và tiết kiệm chi phí, mặc dù khó kiểm soát hơn và ít cường độ hơn so với các nguồn sáng nhân tạo.

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

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