«Серце» лазера: gainmedium
In лазерна технологія, той/та/телазерний підсилювач(також відомий як активне середовище або лазерна робоча речовина) є основним компонентомлазерВін досягає інверсії числа частинок шляхом накачування, забезпечує можливість посилення світла, компенсує втрати в резонансному резонаторі та тим самим генерує когерентний лазерний вихід. Без відповідного середовища підсилення не було б ефективного лазера.
1. Основна концепція та принцип роботи підсилювальних середовищ.
Функція підсилювальних середовищ полягає в посиленні оптичної потужності за допомогою вимушеного випромінювання. Зазвичай для забезпечення енергії, необхідної для досягнення інверсії енергії частинок верхнього рівня, потрібне зовнішнє накачування (оптичне або електричне).
2. Вимоги до середовищ з відмінним коефіцієнтом посилення:
Не всі матеріали можна використовувати як підсилювальні середовища. Основні вимоги: Лазерний перехід: У цільовому діапазоні довжин хвиль існує сильний поперечний переріз випромінювання (o_em). Висока прозорість: Матеріал-носія прозорий для довжин хвиль лазера та накачування. Ефективне поглинання накачування: Узгодження доступного джерела накачування (наприклад, Nd:YAG з ЛД-накачуванням 808 нм) підходить для верхнього рівня часу життя (T): Тривалий час життя вигідний для модуляції добротності, короткий час життя вигідний для модуляції. Висока квантова ефективність: Низьке гасіння, низьке поглинання у збудженому стані. Високий продукт o·T: Досягнення високого коефіцієнта посилення та низького порогу. Широка смуга пропускання посилення: Вигідна для налаштування довжини хвилі та ультракоротких імпульсів. Теплові та механічні властивості: Висока теплопровідність, низький термооптичний коефіцієнт, високий поріг пошкодження. Інші: Хімічна стабільність, відсутність гігроскопічності, високий поріг пошкодження. Ці вимоги часто суперечать одна одній. Наприклад, широка смуга пропускання зазвичай означає менший поперечний переріз, і це вимагає компромісу в різних сценаріях застосування.
Середовище посилення є вирішальним фактором длялазерна продуктивністьВід класичного Nd:YAG до сучасних потужних оптичних волокон, розвиток матеріалів постійно розширює застосування лазерів. У практичному проектуванні часто потрібне числове моделювання для оптимізації концентрації легуючих домішок, схем накачування тощо.
Час публікації: 24 березня 2026 р.