레이저 발생 메커니즘의 최근 발전과 새로운 레이저 연구

레이저 생성 메커니즘의 최근 발전과 새로운레이저 연구
최근 산둥대학교 결정 재료 국가 핵심 연구소의 Zhang Huaijin 교수와 Yu Haohai 교수, 난징대학교 고체 미세 구조 물리학 국가 핵심 연구소의 Chen Yanfeng 교수와 He Cheng 교수로 구성된 연구 그룹이 함께 작업하여 다음 문제를 해결했습니다. 문제를 해결하고 풍-포논 협력 펌핑의 레이저 생성 메커니즘을 제안했으며 전통적인 Nd:YVO4 레이저 결정을 대표적인 연구 대상으로 삼았습니다. 초형광의 고효율 레이저 출력은 전자 에너지 준위 한계를 돌파하여 얻어지며, 레이저 발생 임계값과 온도(포논수는 밀접한 관련이 있음) 사이의 물리적 관계가 밝혀지며 표현 형식은 퀴리의 법칙과 동일합니다. 이 연구는 Nature Communications(doi:10.1038/ S41467-023-433959-9)에 "Photon-phonon Collaborative Pumped Laser"라는 제목으로 게재되었습니다. Yu Fu와 Shandong University의 Crystal Materials 국가 핵심 연구소의 2020년 박사 과정 학생인 Fei Liang이 공동 제1저자이고, Nanjing University의 고체 미세 구조 물리학 국가 핵심 연구소인 Cheng He가 제2저자이며, Yu 교수가 공동 제1저자입니다. 산둥 대학교의 Haohai와 Huaijin Zhang, 난징 대학교의 Yanfeng Chen이 공동 교신저자입니다.
지난 세기 아인슈타인이 빛의 유도 복사 이론을 제안한 이후 레이저 메커니즘은 완전히 개발되었으며, 1960년 마이만은 최초의 광학 펌핑 고체 레이저를 발명했습니다. 레이저 생성 중 열 완화는 레이저 생성에 수반되는 중요한 물리적 현상으로, 이는 레이저 성능과 사용 가능한 레이저 출력에 심각한 영향을 미칩니다. 열 완화 및 열 효과는 항상 레이저 공정의 주요 유해한 물리적 매개변수로 간주되어 왔으며, 이는 다양한 열 전달 및 냉각 기술을 통해 줄여야 합니다. 따라서 레이저 개발의 역사는 폐열과의 투쟁의 역사라고 볼 수 있다.

광자-포논 협동 펌핑 레이저의 이론적 개요

연구팀은 오랫동안 레이저 및 비선형 광학재료 연구에 종사해 왔으며, 최근에는 고체물리학의 관점에서 열완화 과정이 깊이 이해되고 있다. 열(온도)이 소우주 포논에 내재되어 있다는 기본 개념을 바탕으로, 열 이완 자체가 전자-포논 결합의 양자 과정이라고 생각되며, 이는 적절한 레이저 설계를 통해 전자 에너지 준위의 양자 테일러링을 실현할 수 있으며, 새로운 파장을 생성하는 새로운 전자 전이 채널원자 램프. 이러한 생각을 바탕으로 전자-포논 협력 펌핑 레이저 생성의 새로운 원리가 제안되었으며, 기본 레이저 결정인 Nd:YVO4를 대표 대상으로 하여 전자-포논 결합 하의 전자 전이 규칙이 도출되었습니다. 동시에 전통적인 레이저 다이오드 펌핑 기술을 사용하는 비냉각식 광자-포논 협력 펌핑 레이저가 구성됩니다. 희귀 파장 1168nm 및 1176nm의 레이저가 설계되었습니다. 이를 바탕으로 레이저 발생과 전자-포논 결합의 기본 원리를 바탕으로 레이저 발생 임계값과 온도의 곱이 일정하다는 것을 알아냈는데, 이는 자기학에서의 퀴리 법칙의 표현과 동일하며, 또한 이를 증명한다. 무질서한 상전이 과정의 기본 물리 법칙.

광자-포논 협동조합의 실험적 구현펌핑 레이저

이 연구는 레이저 생성 메커니즘에 대한 최첨단 연구에 새로운 관점을 제시합니다.레이저 물리학, 고에너지 레이저 등은 레이저 파장 확장 기술과 레이저 결정 탐사에 대한 새로운 설계 차원을 제시하고,양자광학, 레이저 의학, 레이저 디스플레이 및 기타 관련 응용 분야.