Лазер үүсгэх механизмын сүүлийн үеийн дэвшил болон шинэлазер судалгаа
Саяхан Шаньдун Их Сургуулийн Кристал Материалын Улсын Түлхүүр Лабораторийн профессор Жан Хуайжин, профессор Юй Хаохай, Нанжин Их Сургуулийн Хатуу Бичил Бүтцийн Физикийн Улсын Түлхүүр Лабораторийн профессор Чен Янфэн, профессор Хэ Чен нарын судалгааны баг уг асуудлыг шийдвэрлэхийн тулд хамтран ажиллаж, фун-фононы хамтын шахалтын лазер үүсгэх механизмыг санал болгож, уламжлалт Nd:YVO4 лазер болорыг төлөөлөх судалгааны объект болгон авчээ. Суперфлуоресценцийн өндөр үр ашигтай лазер гаралтыг электрон энергийн түвшний хязгаарыг эвдэх замаар олж авдаг бөгөөд лазер үүсгэх босго ба температурын хоорондын физик хамаарлыг (фононы тоо нягт холбоотой) илчилж, илэрхийлэх хэлбэр нь Кюрийн хуультай ижил байна. Судалгааг Nature Communications (doi:10.1038/ S41467-023-433959-9) сэтгүүлд “Фотон-фононы хамтын шахалтын лазер” нэртэйгээр нийтэлсэн. Шаньдун Их Сургуулийн Кристал Материалын Улсын Түлхүүр Лабораторийн 2020 оны ангийн докторын оюутан Юй Фу, Фэй Лян нар хамтран зохиогчид, Наньжин Их Сургуулийн Хатуу Бичил Бүтцийн Физикийн Улсын Түлхүүр Лабораторийн багш Чен Хэ хоёр дахь зохиогч, Шаньдун Их Сургуулийн профессор Юй Хаохай, Хуайжин Жан, Наньжин Их Сургуулийн Янфэн Чен нар хамтран зохиогчид юм.
Эйнштейн өнгөрсөн зуунд гэрлийн өдөөгдсөн цацрагийн онолыг дэвшүүлснээс хойш лазерын механизм бүрэн хөгжсөн бөгөөд 1960 онд Майман анхны оптик шахуургатай хатуу төлөвт лазерыг зохион бүтээжээ. Лазер үүсгэх явцад дулааны сулрал нь лазер үүсгэхтэй холбоотой чухал физик үзэгдэл бөгөөд энэ нь лазерын гүйцэтгэл болон лазерын боломжтой хүчин чадалд ноцтой нөлөөлдөг. Дулааны сулрал болон дулааны эффектийг лазерын процессын гол хортой физик параметрүүд гэж үргэлж үздэг байсан бөгөөд үүнийг янз бүрийн дулаан дамжуулах болон хөргөлтийн технологиор бууруулах шаардлагатай байдаг. Тиймээс лазерын хөгжлийн түүхийг хаягдал дулаантай тэмцсэн түүх гэж үздэг.
Фотон-фонон хамтын шахуургын лазерын онолын тойм
Судалгааны баг лазер болон шугаман бус оптик материалын судалгаанд удаан хугацаанд оролцож ирсэн бөгөөд сүүлийн жилүүдэд дулааны тайвшралын процессыг хатуу төлөвийн физикийн үүднээс гүнзгий ойлгож ирсэн. Дулаан (температур) нь бичил сансрын фононд агуулагддаг гэсэн үндсэн санаанд үндэслэн дулааны тайвшрал нь өөрөө электрон-фонон холболтын квант процесс бөгөөд зохих лазерын загвараар электрон энергийн түвшинг квант тохируулж, шинэ долгионы уртыг бий болгохын тулд шинэ электрон шилжилтийн сувгуудыг олж авах боломжтой гэж үздэг.лазерЭнэхүү сэтгэлгээнд үндэслэн электрон-фонон хамтын шахах лазер үүсгэх шинэ зарчмыг санал болгож, үндсэн лазер болор болох Nd:YVO4-ийг төлөөлөх объект болгон авч электрон-фонон холболтын доорх электрон шилжилтийн дүрмийг гаргаж авсан. Үүний зэрэгцээ уламжлалт лазер диод шахах технологийг ашигладаг хөргөлтгүй фотон-фонон хамтын шахах лазерыг бүтээсэн. 1168 нм ба 1176 нм долгионы урттай ховор долгионы урттай лазерыг зохион бүтээжээ. Үүний үндсэн дээр лазер үүсгэх ба электрон-фонон холболтын үндсэн зарчимд үндэслэн лазер үүсгэх босго ба температурын үржвэр нь тогтмол бөгөөд энэ нь соронзон дахь Кюригийн хуулийн илэрхийлэлтэй ижил бөгөөд мөн эмх замбараагүй фазын шилжилтийн процесс дахь үндсэн физик хуулийг харуулж байна.
Фотон-фононы хамтын ажиллагааны туршилтын хэрэгжилтшахах лазер
Энэхүү ажил нь лазер үүсгэх механизмын талаарх дэвшилтэт судалгаанд шинэ хэтийн төлөвийг нээж өгч байна.лазерын физикболон өндөр энергийн лазер нь лазерын долгионы уртад тэлэх технологи болон лазерын талст хайгуулын шинэ дизайны хэмжээсийг онцолж байгаа бөгөөд хөгжлийн шинэ судалгааны санаануудыг авчирч магадгүй юм.квант оптик, лазер анагаах ухаан, лазер дэлгэц болон бусад холбогдох хэрэглээний талбарууд.
Нийтэлсэн цаг: 2024 оны 1-р сарын 15