Caratteristiche chiave del mezzo di guadagno laser

Quali sono le caratteristiche chiave dei media di guadagno laser?

Il mezzo di guadagno laser, noto anche come sostanza di lavoro laser, si riferisce al sistema di materiale utilizzato per ottenere l'inversione della popolazione di particelle e generare radiazioni stimolate per ottenere l'amplificazione della luce. È il componente principale del laser, che trasporta un gran numero di atomi o molecole, questi atomi o molecole sotto l'eccitazione dell'energia esterna, possono passare allo stato eccitato e attraverso i fotoni rilasciati dalle radiazioni eccitate, formando così A, formando così A, formando così A, formando così A, formando così A, formando così A, formando così A, formando così A, formando così A, formando così A, formando così A, formando così A, formando così A, formando così A, formando così A, formando così A, formando così un Aluce laser. Il mezzo di guadagno laser può essere un materiale solido, liquido, gas o semiconduttore.
Nei laser a stato solido, i media di guadagno comunemente usati sono cristalli drogati con ioni terrestri rare o ioni metallici di transizione, come cristalli ND: YAG, cristalli Nd: YVO4, ecc. Nei laser liquidi, i coloranti organici sono spesso usati come media di guadagno. I laser a gas usano il gas come mezzo di guadagno, come il gas di anidride carbonica nei laser di anidride carbonica e il gas elio e il neon nei laser al neon elio.Laser a semiconduttoreUsa i materiali a semiconduttore come mezzo di guadagno, come l'arsenuro di gallio (GAAS).
Le caratteristiche chiave del mezzo di guadagno laser includono:
Struttura del livello di energia: gli atomi o le molecole nel mezzo di guadagno devono avere una struttura a livello di energia adeguata per ottenere un'inversione di popolazione sotto l'eccitazione dell'energia esterna. Questo di solito significa che la differenza energetica tra i livelli di energia più alti e più bassi deve abbinare l'energia del fotone di una particolare lunghezza d'onda.

Proprietà di transizione: gli atomi o le molecole negli stati eccitati devono avere proprietà di transizione stabili per rilasciare fotoni coerenti durante le radiazioni eccitate. Ciò richiede che il mezzo di guadagno abbia un'elevata efficienza quantistica e bassa perdita.
Stabilità termica e resistenza meccanica: nelle applicazioni pratiche, il mezzo di guadagno deve resistere alla luce della pompa ad alta potenza e all'uscita laser, quindi deve avere una buona stabilità termica e resistenza meccanica.
Qualità ottica: la qualità ottica del mezzo di guadagno è fondamentale per le prestazioni del laser. Deve avere una trasmissione di luce elevata e una bassa perdita di scattering per garantire la qualità e la stabilità del raggio laser. La scelta del mezzo di guadagno laser dipende dai requisiti dell'applicazione dellaser, lunghezza d'onda di lavoro, potenza di uscita e altri fattori. Ottimizzando il materiale e la struttura del mezzo di guadagno, le prestazioni e l'efficienza del laser possono essere ulteriormente migliorate.