ما هو الضخ البصري بالليزر؟

أصناف من الليزر الذي يتم ضخه بصريا

1. ليزر الحالة الصلبة مع عوازل مخدرة

· ملخص:تستخدم أجهزة الليزر هذه وسطًا مضيفًا عازلًا كهربائيًا وتعتمد على الضخ البصري لتنشيط الأيونات النشطة بالليزر. والمثال الشائع هو النيوديميوم في ليزر YAG.

·الأبحاث الحديثة:دراسة أجراها أ. أنتيبوف وآخرون. يناقش ليزر الحالة الصلبة القريب من الأشعة تحت الحمراء للضخ البصري للتبادل الدوراني. يسلط هذا البحث الضوء على التطورات في تكنولوجيا ليزر الحالة الصلبة، وخاصة في طيف الأشعة تحت الحمراء القريبة، وهو أمر بالغ الأهمية لتطبيقات مثل التصوير الطبي والاتصالات.

مزيد من القراءة:ليزر الحالة الصلبة القريب من الأشعة تحت الحمراء للضخ البصري للتبادل الدوراني

2. ليزر أشباه الموصلات

·معلومات عامة: يمكن أيضًا أن تستفيد أشعة الليزر شبه الموصلة التي يتم ضخها كهربائيًا من الضخ البصري، خاصة في التطبيقات التي تتطلب سطوعًا عاليًا، مثل الليزر الرأسي الذي ينبعث من سطح التجويف الخارجي (VECSELs).

·التطورات الأخيرة: يوفر عمل يو. كيلر على أمشاط التردد الضوئية من أشعة الليزر ذات الحالة الصلبة وأشباه الموصلات فائقة السرعة رؤى حول توليد أمشاط التردد المستقرة من ليزر الحالة الصلبة وأشباه الموصلات التي يتم ضخها بالديود. يعد هذا التقدم مهمًا للتطبيقات في مجال قياس التردد البصري.

مزيد من القراءة:أمشاط التردد البصري من ليزر الحالة الصلبة فائق السرعة وأشباه الموصلات

3. الليزر الغازي

·الضخ البصري في ليزر الغاز: تستخدم أنواع معينة من ليزر الغاز، مثل ليزر البخار القلوي، الضخ البصري. غالبًا ما تستخدم هذه الليزرات في التطبيقات التي تتطلب مصادر ضوء متماسكة ذات خصائص محددة.

مصادر الضخ البصري

مصابيح التفريغ: تستخدم مصابيح التفريغ، الشائعة في أجهزة الليزر التي يتم ضخها بواسطة المصابيح، لقدرتها العالية وطيفها الواسع. يا ماندريكو وآخرون. طور نموذجًا للطاقة لتوليد تفريغ القوس النبضي في مصابيح زينون ذات الضخ البصري للوسائط النشطة من ليزر الحالة الصلبة. يساعد هذا النموذج على تحسين أداء مصابيح الضخ النبضي، وهو أمر ضروري لتشغيل الليزر بكفاءة.

الثنائيات الليزرية:تستخدم الثنائيات الليزرية في أجهزة الليزر التي يتم ضخها بالديود، وتوفر مزايا مثل الكفاءة العالية والحجم الصغير والقدرة على الضبط الدقيق.

مزيد من القراءة:ما هو ديود الليزر؟

مصابيح فلاش: مصابيح الفلاش عبارة عن مصادر ضوئية مكثفة وواسعة النطاق تُستخدم عادةً لضخ أشعة الليزر ذات الحالة الصلبة، مثل ليزر الياقوت أو ليزر Nd:YAG. أنها توفر دفعة عالية الكثافة من الضوء الذي يثير وسط الليزر.

مصابيح القوس: على غرار مصابيح الفلاش ولكنها مصممة للتشغيل المستمر، توفر المصابيح القوسية مصدرًا ثابتًا للضوء المكثف. يتم استخدامها في التطبيقات التي تتطلب تشغيل ليزر الموجة المستمرة (CW).

المصابيح (الثنائيات الباعثة للضوء): على الرغم من أنها ليست شائعة مثل الثنائيات الليزرية، إلا أنه يمكن استخدام مصابيح LED للضخ البصري في بعض التطبيقات منخفضة الطاقة. إنها مفيدة نظرًا لعمرها الطويل وتكلفتها المنخفضة وتوافرها بأطوال موجية مختلفة.

ضوء الشمس: في بعض الإعدادات التجريبية، تم استخدام ضوء الشمس المركز كمصدر مضخة لأشعة الليزر التي يتم ضخها بالطاقة الشمسية. تستغل هذه الطريقة الطاقة الشمسية، مما يجعلها مصدرًا متجددًا وفعالاً من حيث التكلفة، على الرغم من أنها أقل قابلية للتحكم وأقل كثافة مقارنة بمصادر الضوء الاصطناعي.

الثنائيات الليزرية المقترنة بالألياف: هذه هي صمامات ثنائية ليزر مقترنة بالألياف الضوئية، والتي تنقل ضوء المضخة بشكل أكثر كفاءة إلى وسط الليزر. تعتبر هذه الطريقة مفيدة بشكل خاص في ليزر الألياف وفي المواقف التي يكون فيها التوصيل الدقيق لضوء المضخة أمرًا بالغ الأهمية.

الليزر الأخرى: في بعض الأحيان، يتم استخدام ليزر واحد لضخ آخر. على سبيل المثال، يمكن استخدام ليزر Nd: YAG مضاعف التردد لضخ ليزر صبغي. تُستخدم هذه الطريقة غالبًا عندما تكون هناك حاجة إلى أطوال موجية محددة لعملية الضخ والتي لا يمكن تحقيقها بسهولة باستخدام مصادر الضوء التقليدية.