Лазер үүсгэх механизмын сүүлийн үеийн дэвшил ба шинэлазер судалгаа
Саяхан Шаньдун их сургуулийн талст материалын улсын түлхүүр лабораторийн профессор Жан Хуайжин, профессор Ю Хаохай нарын судалгааны хэсэг, Нанжингийн их сургуулийн Хатуу бичил бүтцийн физикийн улсын түлхүүр лабораторийн профессор Чен Янфэн, профессор Хэ Чен нарын судалгааны баг хамтран ажиллаж байна. асуудлыг шийдэж, фоон-фонон хамтран шахах лазер үүсгэх механизмыг санал болгож, уламжлалт Nd:YVO4 лазер болорыг судалгааны объект болгон авчээ. Суперфлуоресценцийн өндөр үр ашигтай лазер гаралтыг электрон энергийн түвшний хязгаарыг давснаар олж авах ба лазер үүсгэх босго ба температурын физик хамаарлыг (фононы тоо нягт холбоотой) илрүүлж, илэрхийллийн хэлбэр нь Кюригийн хуультай ижил байна. Энэхүү судалгааг Nature Communications (doi:10.1038/ S41467-023-433959-9) сэтгүүлд “Фотофонон хамтран шахдаг лазер” нэрээр нийтлэв. Шаньдун их сургуулийн талст материалын улсын түлхүүр лабораторийн 2020 оны ангийн докторант Ю Фу, Фэй Лян нар хамтран анхны зохиолч, Нанжингийн их сургуулийн Хатуу бичил бүтцийн физикийн улсын түлхүүр лабораторийн Чэн Хэ хоёр, хоёр дахь зохиолч нь профессор Юй нар юм. Шандун их сургуулийн Хаохай, Хуайжин Жан, Нанжингийн их сургуулийн Янфэн Чен нар хамтран захидал бичдэг зохиолчид юм.
Өнгөрсөн зуунд Эйнштейн гэрлийн өдөөгдсөн цацрагийн онолыг дэвшүүлснээс хойш лазерын механизм бүрэн боловсронгуй болсон бөгөөд 1960 онд Майман анхны оптик шахдаг хатуу төлөвт лазерыг зохион бүтээжээ. Лазер үүсгэх үед дулааны амралт нь лазер үүсгэх дагалддаг физикийн чухал үзэгдэл бөгөөд лазерын гүйцэтгэл болон лазерын боломжит хүчин чадалд ноцтой нөлөөлдөг. Дулааны тайвшрал ба дулааны нөлөөллийг лазерын процессын гол хортой физик үзүүлэлт гэж үргэлж авч үздэг бөгөөд үүнийг янз бүрийн дулаан дамжуулах, хөргөх технологиор багасгах шаардлагатай. Тиймээс лазерын хөгжлийн түүхийг хаягдал дулаантай тэмцсэн түүх гэж үздэг.
Фотон-фонон нэгдэл шахах лазерын онолын тойм
Судалгааны баг лазер болон шугаман бус оптик материалын судалгааг удаан хугацаанд хийж ирсэн бөгөөд сүүлийн жилүүдэд дулааны тайвшралын үйл явцыг хатуу биетийн физикийн үүднээс гүн гүнзгий ойлгож байна. Дулаан (температур) нь бичил сансар огторгуйн фононуудад агуулагддаг гэсэн үндсэн санаан дээр үндэслэн дулааны амралт нь өөрөө электрон-фононы холболтын квант процесс бөгөөд зохих лазерын загвараар электрон энергийн түвшний квант тохируулгыг хийж, олж авах боломжтой гэж үздэг. шинэ долгионы уртыг үүсгэх электрон шилжилтийн шинэ сувгуудлазер. Энэхүү сэтгэлгээнд тулгуурлан электрон-фонон шахуургын лазер үүсгэх шинэ зарчмыг санал болгож, электрон-фононы холболтын дагуу электрон шилжилтийн дүрмийг төлөөллийн объект болгон лазерын үндсэн талст болох Nd:YVO4-ийг гаргаж авсан. Үүний зэрэгцээ уламжлалт лазерын диод шахах технологийг ашигладаг хөргөөгүй фотон-фонон шахуургын лазерыг байгуулж байна. 1168 нм ба 1176 нм ховор долгионы урттай лазерыг зохион бүтээжээ. Үүний үндсэн дээр лазер үүсгэх, электрон-фонон холболтын үндсэн зарчимд үндэслэн лазер үүсгэх босго ба температурын үржвэр нь тогтмол хэмжигдэхүүн болохыг олж тогтоосон бөгөөд энэ нь соронзон дахь Кюригийн хуулийн илэрхийлэлтэй адил юм. эмх замбараагүй фазын шилжилтийн үйл явц дахь физикийн үндсэн хууль.
Фотон-фонон хоршооны туршилтын хэрэгжилтшахах лазер
Энэхүү ажил нь лазер үүсгэх механизмын талаархи хамгийн сүүлийн үеийн судалгаанд шинэ хэтийн төлөвийг өгдөг.лазер физик, болон өндөр эрчим хүчний лазер нь лазерын долгионы уртыг тэлэх технологи, лазерын болор хайгуулын дизайны шинэ хэмжигдэхүүнийг харуулж байгаа бөгөөд энэ нь лазерыг хөгжүүлэхэд шинэ судалгааны санаа авчрах болно.квант оптик, лазер эм, лазер дэлгэц болон бусад холбогдох хэрэглээний талбарууд.
Шуудангийн цаг: 2024 оны 1-р сарын 15-ны хооронд