लेज़र उत्पादन तंत्र और नए लेज़र अनुसंधान में हालिया प्रगति

लेजर उत्पादन तंत्र में हालिया प्रगति और नईलेजर अनुसंधान
हाल ही में, शेडोंग विश्वविद्यालय के क्रिस्टल सामग्री के राज्य कुंजी प्रयोगशाला के प्रोफेसर झांग हुआजिन और प्रोफेसर यू हाओहाई और नानजिंग विश्वविद्यालय के ठोस माइक्रोस्ट्रक्चर भौतिकी के राज्य कुंजी प्रयोगशाला के प्रोफेसर चेन यानफेंग और प्रोफेसर हे चेंग के शोध समूह ने इसे हल करने के लिए मिलकर काम किया है। समस्या और फ़ून-फ़ोनन सहयोगी पंपिंग के लेजर उत्पादन तंत्र का प्रस्ताव रखा, और प्रतिनिधि अनुसंधान वस्तु के रूप में पारंपरिक एनडी: वाईवीओ 4 लेजर क्रिस्टल को लिया। सुपरफ्लोरेसेंस का उच्च दक्षता वाला लेजर आउटपुट इलेक्ट्रॉन ऊर्जा स्तर की सीमा को तोड़कर प्राप्त किया जाता है, और लेजर पीढ़ी की सीमा और तापमान (फोनन संख्या बारीकी से संबंधित है) के बीच भौतिक संबंध प्रकट होता है, और अभिव्यक्ति का रूप क्यूरी के नियम के समान है। अध्ययन नेचर कम्युनिकेशंस (doi:10.1038/ S41467-023-433959-9) में "फोटॉन-फ़ोनन कोलैबोरेटिव पंप्ड लेज़र" नाम से प्रकाशित हुआ था। यू फू और फी लियांग, कक्षा 2020 के पीएचडी छात्र, क्रिस्टल सामग्री की राज्य कुंजी प्रयोगशाला, शेडोंग विश्वविद्यालय, सह-प्रथम लेखक हैं, चेंग हे, ठोस माइक्रोस्ट्रक्चर भौतिकी की राज्य कुंजी प्रयोगशाला, नानजिंग विश्वविद्यालय, दूसरे लेखक हैं, और प्रोफेसर यू हाओहाई और हुइजिन झांग, शेडोंग विश्वविद्यालय, और यानफेंग चेन, नानजिंग विश्वविद्यालय, सह-संबंधित लेखक हैं।
चूंकि आइंस्टीन ने पिछली शताब्दी में प्रकाश के उत्तेजित विकिरण सिद्धांत का प्रस्ताव रखा था, इसलिए लेजर तंत्र पूरी तरह से विकसित हो चुका है, और 1960 में, मैमन ने पहले ऑप्टिकली पंप सॉलिड-स्टेट लेजर का आविष्कार किया। लेज़र उत्पादन के दौरान, थर्मल विश्राम लेज़र उत्पादन के साथ जुड़ी एक महत्वपूर्ण भौतिक घटना है, जो लेज़र प्रदर्शन और उपलब्ध लेज़र शक्ति को गंभीर रूप से प्रभावित करती है। लेजर प्रक्रिया में थर्मल विश्राम और थर्मल प्रभाव को हमेशा प्रमुख हानिकारक भौतिक मापदंडों के रूप में माना गया है, जिसे विभिन्न गर्मी हस्तांतरण और प्रशीतन प्रौद्योगिकियों द्वारा कम किया जाना चाहिए। इसलिए, लेजर विकास का इतिहास अपशिष्ट ताप से संघर्ष का इतिहास माना जाता है।

फोटॉन-फोनन सहकारी पंपिंग लेजर का सैद्धांतिक अवलोकन

अनुसंधान दल लंबे समय से लेजर और नॉनलाइनियर ऑप्टिकल सामग्री अनुसंधान में लगा हुआ है, और हाल के वर्षों में, ठोस अवस्था भौतिकी के परिप्रेक्ष्य से थर्मल विश्राम प्रक्रिया को गहराई से समझा गया है। मूल विचार के आधार पर कि ऊष्मा (तापमान) सूक्ष्म ब्रह्मांडीय फ़ोनों में सन्निहित है, यह माना जाता है कि थर्मल विश्राम स्वयं इलेक्ट्रॉन-फ़ोनन युग्मन की एक क्वांटम प्रक्रिया है, जो उचित लेजर डिज़ाइन के माध्यम से इलेक्ट्रॉन ऊर्जा स्तरों की क्वांटम सिलाई का एहसास कर सकता है, और प्राप्त कर सकता है नई तरंग दैर्ध्य उत्पन्न करने के लिए नए इलेक्ट्रॉन संक्रमण चैनललेज़र. इस सोच के आधार पर, इलेक्ट्रॉन-फोनन सहकारी पंपिंग लेजर पीढ़ी का एक नया सिद्धांत प्रस्तावित है, और इलेक्ट्रॉन-फोनन युग्मन के तहत इलेक्ट्रॉन संक्रमण नियम एनडी: वाईवीओ 4, एक मूल लेजर क्रिस्टल, को एक प्रतिनिधि वस्तु के रूप में लेकर प्राप्त किया जाता है। साथ ही, एक अनकूल्ड फोटॉन-फोनन सहकारी पंपिंग लेजर का निर्माण किया जाता है, जो पारंपरिक लेजर डायोड पंपिंग तकनीक का उपयोग करता है। दुर्लभ तरंग दैर्ध्य 1168nm और 1176nm वाला लेजर डिज़ाइन किया गया है। इस आधार पर, लेजर पीढ़ी और इलेक्ट्रॉन-फोनन युग्मन के मूल सिद्धांत के आधार पर, यह पाया गया कि लेजर पीढ़ी की सीमा और तापमान का उत्पाद एक स्थिरांक है, जो चुंबकत्व में क्यूरी के नियम की अभिव्यक्ति के समान है, और यह भी प्रदर्शित करता है अव्यवस्थित चरण संक्रमण प्रक्रिया में बुनियादी भौतिक नियम।

फोटॉन-फोनन सहकारी का प्रायोगिक कार्यान्वयनपम्पिंग लेजर

यह कार्य लेजर उत्पादन तंत्र पर अत्याधुनिक अनुसंधान के लिए एक नया दृष्टिकोण प्रदान करता है,लेजर भौतिकी, और उच्च ऊर्जा लेजर, लेजर तरंग दैर्ध्य विस्तार प्रौद्योगिकी और लेजर क्रिस्टल अन्वेषण के लिए एक नए डिजाइन आयाम को इंगित करता है, और विकास के लिए नए शोध विचार ला सकता है।क्वांटम प्रकाशिकी, लेजर चिकित्सा, लेजर डिस्प्ले और अन्य संबंधित अनुप्रयोग क्षेत्र।