​레이저 펌핑의 작동 원리

작동 원리laser 펌핑

에너지는 매질에 흡수되어 원자에 들뜬 상태를 생성합니다. 모집단 반전은 여기 상태의 입자 수가 바닥 상태 또는 덜 들뜬 상태의 입자 수를 초과할 때 달성됩니다. 이 경우 유도 방출 메커니즘이 발생할 수 있으며 매질은 레이저 또는 광 증폭기로 사용될 수 있습니다.

펌프 출력은 레이저의 레이저 임계값보다 높아야 합니다. 펌프 에너지는 일반적으로 빛이나 전류의 형태로 제공되지만 화학 반응이나 핵 반응과 같은 더 이국적인 소스가 사용되었습니다.

추가 정보

레이저 생산정황:

1. 이득 매체: 레이저 생성을 위해서는 가스, 액체 또는 고체 등 적합한 작동 물질을 선택해야 합니다. 이 매체에서는 인구 반전을 달성하여 레이저 발사에 필요한 조건을 만들 수 있습니다.

분명히, 준안정 상태 에너지 준위의 존재는 입자 수의 역전을 실현하는 데 매우 유익합니다. 거의 천 가지 종류의 작업 매체가 있으며 생성할 수 있는 레이저 파장에는 진공 자외선부터 원적외선까지 넓은 범위가 포함됩니다. 그러나 레이저 출력의 레이저 성능을 고려하면 사용되는 작업 물질에 대한 특정 요구 사항이 있습니다. 기본 요구사항은 다음과 같습니다.

(1) 균일한 광학 특성, 우수한 광학 투명성 및 안정적인 성능;

(2) 상대적으로 긴 에너지 준위를 갖는 에너지 준위(준안정 에너지 준위라고 함)

(3) 양자효율이 비교적 높다.

2. 펌핑 소스: 작동 매체의 입자 수를 역전시키려면 특정 방법을 사용하여 원자 시스템을 자극하여 상위 에너지 수준의 입자 수를 늘려야 합니다. 일반적으로 가스 방전은 운동 에너지를 가진 전자를 사용하여 중간 원자를 여기시키는 데 사용될 수 있으며, 이를 전기 여기라고 합니다. 펄스 광원을 사용하여 작동 매체를 조사할 수도 있는데, 이를 광 여기라고 합니다. 열 여기, 화학적 여기 등도 있습니다.

다양한 여기 방법을 시각적으로 펌핑 또는 펌핑이라고 합니다. 레이저 출력을 지속적으로 얻으려면 낮은 에너지 준위보다 높은 에너지 준위에 더 많은 입자를 유지하기 위해 지속적으로 "펌프"해야 합니다.

3. 공명 공동: 적절한 작동 물질과 펌프 소스를 사용하면 입자 수 반전을 실현할 수 있지만 이러한 방식으로 생성된 자극 방사선의 강도는 너무 약해서 실제로 적용할 수 없습니다. 그래서 사람들은 증폭을 위해 광학 공명 공동을 사용하는 것을 생각했습니다.

소위 광학 공명 공동은 실제로 레이저의 두 끝 부분에 대면하여 장착된 반사율이 높은 두 개의 거울입니다. 하나는 거의 전부 반사되고 하나는 대부분 반사되어 소량만 투과되므로 이 거울을 통해 레이저가 방출될 수 있습니다.

작동 매체로 다시 반사된 빛은 계속해서 새로운 자극 복사를 유도하고 빛은 증폭됩니다. 그러므로 빛은 공진공동 내에서 앞뒤로 진동하면서 연쇄반응을 일으키고, 이는 눈사태처럼 증폭되어 강렬한레이저 광, 이는 부분 반사 거울의 한쪽 끝에서 출력됩니다.