レーザー生成メカニズムと新しいレーザー研究の最近の進歩

レーザー生成メカニズムと新規の最近の進歩レーザー研究
最近、Zhang Huaijin教授の研究グループとShandong Universityのクリスタル材料の州主要研究所のYu Haohai教授と南京大学の固体微細構造物理学の州重要研究所のチェン・ヤンフェン教授とチェン教授は、問題を解決するために協力し、レーザー生成メカニズムを提案しました。 ND：代表的な研究オブジェクトとしてのYVO4レーザークリスタル。超蛍光の高効率レーザー出力は、電子エネルギーレベルの制限を突破することによって得られ、レーザー生成のしきい値と温度（フォノン数が密接に関連している）の物理的関係が明らかになり、発現フォームはキュリーの法則と同じです。この研究は、Nature Communications（doi：10.1038/ s41467-023-023-023-433959-9）で「Photon-Phononが協力してポンピングされたレーザー」という名前で掲載されました。 Yu FuとFei Liang、クラス2020の博士課程学生、Shandong Universityのクリスタル材料の州の主要な研究所は、Cheng He、Nanjing Universityの固体微細構造物理学の州の主要な研究所であり、2番目の著者であり、Yu HaahaiとHuaijin Zhang、shandong Chenging、Yanfeng Chen cr.theng hangendong、huaijin Zhang教授です。
アインシュタインが前世紀に刺激された放射線の光の感染理論を提案して以来、レーザーメカニズムは完全に開発され、1960年にマイマンは最初の光学的にポンピングされた固体レーザーを発明しました。レーザー生成中、熱弛緩はレーザー生成に伴う重要な物理的現象であり、レーザー性能と利用可能なレーザーパワーに深刻な影響を与えます。熱弛緩と熱効果は、常にレーザープロセスの重要な有害な物理パラメーターと見なされてきました。これは、さまざまな熱伝達および冷凍技術によって減少する必要があります。したがって、レーザー開発の歴史は、廃熱との闘いの歴史であると考えられています。

フォトンフォノン協同組合ポンプレーザーの理論的概要

研究チームは長い間、レーザーおよび非線形の光学材料の研究に従事しており、近年、熱緩和プロセスは固体物理学の観点から深く理解されています。熱（温度）がミクロコスミックフォノンで具体化されているという基本的な考えに基づいて、熱弛緩自体は電子とフォノンの結合の量子プロセスであり、適切なレーザー設計を介した電子エネルギーレベルの量子調整を実現し、新しい波長を生成するための新しい電子遷移チャネルを取得できると考えられています。レーザ。この思考に基づいて、電子フォノン協同ポンプレーザー生成の新しい原理が提案されており、電子フォノン結合の下での電子遷移ルール​​は、基本的なレーザー結晶であるND：YVO4を代表的なオブジェクトとして導きます。同時に、従来のレーザーダイオードポンプテクノロジーを使用する、冷却されていないフォトンフォノン協同組合ポンプレーザーが構築されています。まれな波長1168NMと1176NMのレーザーが設計されています。これに基づいて、レーザー生成と電子フォノンカップリングの基本原理に基づいて、レーザー生成のしきい値と温度の積は一定であり、磁気におけるキュリーの法則の表現と同じであり、障害相転移プロセスにおける基本的な物理法則も実証することがわかります。

フォトンフォノン協同組合の実験的実現ポンプレーザー

この研究は、レーザー生成メカニズムに関する最先端の研究のための新しい視点を提供します。レーザー物理学、および高エネルギーレーザーは、レーザー波長拡張技術とレーザークリスタル探査の新しい設計ディメンションを指摘し、開発のための新しい研究アイデアをもたらす可能性があります量子光学、レーザー医学、レーザーディスプレイ、その他の関連アプリケーションフィールド。