レーザーゲイン培地の重要な特性

レーザーゲインメディアの重要な特徴は何ですか？

レーザーゲイン培地は、レーザー作業物質とも呼ばれ、粒子集団の反転を実現し、光増幅を実現するために刺激放射を生成するために使用される材料システムを指します。それは、多数の原子または分子を運ぶレーザーのコア成分であり、外部エネルギーの励起下でこれらの原子または分子は励起状態に移行し、励起放射を介して放出され、したがって、レーザーライト。レーザーゲイン培地は、固体、液体、ガス、または半導体材料にすることができます。
固体レーザーでは、一般的に使用されるゲイン培地には、希土類イオンまたはND：YAGクリスタル、ND：YVO4結晶などの遷移金属イオンがドープされた結晶があります。液体レーザーでは、有機染料がゲインメディアとしてしばしば使用されます。ガスレーザーは、二酸化炭素レーザー中の二酸化炭素ガス、ヘリウムネオンレーザーのヘリウムおよびネオンガスなど、ゲイン培地としてガスを使用します。半導体レーザーガリウムアルセニド（GAAS）など、ゲイン媒体として半導体材料を使用します。
レーザーゲイン媒体の主要な特性は次のとおりです。
エネルギーレベル構造：ゲイン培地の原子または分子は、外部エネルギーの励起下で集団の逆転を達成するために、適切なエネルギーレベル構造を持つ必要があります。これは通常、より高いエネルギーレベルと低いエネルギーレベルのエネルギー差が特定の波長の光子エネルギーに一致する必要があることを意味します。

遷移特性：励起状態の原子または分子は、励起放射中にコヒーレント光子を放出するために安定した遷移特性を持つ必要があります。これには、高い量子効率と低損失を得るにはゲイン媒体が必要です。
熱安定性と機械的強度：実際の用途では、ゲイン媒体は高電力ポンプの光とレーザー出力に耐える必要があるため、優れた熱安定性と機械的強度を持つ必要があります。
光学品質：ゲイン媒体の光学品質は、レーザーの性能にとって重要です。レーザービームの品質と安定性を確保するために、高い光透過率と低い散乱損失を持つ必要があります。レーザーゲイン培地の選択は、レーザ、作業波長、出力電力、その他の要因。ゲイン媒体の材料と構造を最適化することにより、レーザーの性能と効率をさらに改善できます。