Avancées récentes dans le mécanisme de génération du laser et la recherche sur les nouvelles laser

Avancées récentes dans le mécanisme de génération laser et nouveaurecherche laser
Récemment, le groupe de recherche du professeur Zhang Huaijin et du professeur Yu Haohai du Laboratoire clé des matériaux cristallins de l'Université du Shandong et du professeur Chen Yanfeng et professeur He Cheng du Laboratoire clé de l'État de la physique de la microstructure solide de l'université de Nanjing ont travaillé ensemble pour résoudre le problème et le mécanisme de génération de laser de l'occasion du phoon-phoon Le cristal laser comme objet de recherche représentatif. La sortie laser à haute efficacité de la superfluorescence est obtenue en franchissant la limite du niveau d'énergie électronique, et la relation physique entre le seuil de génération laser et la température (le nombre de phonons est étroitement lié) est révélé, et la forme d'expression est la même que la loi de Curie. L'étude a été publiée dans Nature Communications (DOI: 10.1038 / S41467-023-433959-9) sous le nom de «laser pompé collaboratif en collaboration». Yu Fu et Fei Liang, doctorat en classe 2020, State Key Laboratory of Crystal Materials, Shandong University, sont co-prises auteurs, Cheng He, State Key Laboratory of Solid Microstructure Physics, Nanjing University, est le deuxième auteur, et les professeurs Yu Haohai et Huaijin Zhang, Université de Shandong, et Yanfeng Chen, Nanjing University, CO-CORERPRESS, et Yanfeng Chen, Nanjing University, sont des co-accordes.
Étant donné qu'Einstein a proposé la théorie des rayonnements stimulés de la lumière au siècle dernier, le mécanisme laser a été pleinement développé et, en 1960, Maiman a inventé le premier laser à l'état solide optiquement pompé. Pendant la génération du laser, la relaxation thermique est un phénomène physique important accompagnant la génération laser, qui affecte sérieusement les performances du laser et la puissance laser disponible. La relaxation thermique et l'effet thermique ont toujours été considérés comme les principaux paramètres physiques nocifs dans le processus laser, qui doivent être réduits par diverses technologies de transfert de chaleur et de réfrigération. Par conséquent, l'histoire du développement laser est considérée comme l'histoire de la lutte contre la chaleur des déchets.

Aperçu théorique du laser de pompage coopératif photon-phonon

L'équipe de recherche est depuis longtemps engagée dans la recherche au laser et non linéaire des matériaux optiques, et ces dernières années, le processus de relaxation thermique a été profondément compris du point de vue de la physique du solide. Sur la base de l'idée de base que la chaleur (température) est incorporée dans les phonons microcosmiques, il est considéré que la relaxation thermique elle-même est un processus quantique de couplage électronique-phonon, qui peut réaliser la couture quantique des niveaux d'énergie électronique par la conception laser appropriée, et obtenir de nouveaux canaux de transition électronique pour générer de nouveaux canaux d'énergie d'électronslaser. Sur la base de cette pensée, un nouveau principe de la génération de laser de pompage coopérative électronique-phonon est proposé, et la règle de transition électronique sous couplage électronique-phonon est dérivée en prenant ND: Yvo4, un cristal laser de base, en tant qu'objet représentatif. Dans le même temps, un laser de pompage coopératif de photon-phonon non refroidi est construit, qui utilise la technologie de pompage traditionnelle des diodes laser. Le laser avec une longueur d'onde rare 1168 nm et 1176 nm est conçu. Sur cette base, sur la base du principe de base de la génération laser et du couplage électronique-phonon, il est constaté que le produit du seuil et de la température de génération de laser est une constante, qui est la même que l'expression de la loi de Curie dans le magnétisme, et démontre également la loi physique fondamentale dans le processus de transition de phase désordonné.

Réalisation expérimentale de la coopérative photon-phononlaser à pompage

Ce travail offre une nouvelle perspective pour les recherches de pointe sur le mécanisme de génération de laser,physique laseret Laser à haute énergie souligne une nouvelle dimension de conception pour la technologie d'expansion de longueur d'onde laser et l'exploration des cristaux laser, et peut apporter de nouvelles idées de recherche pour le développement deOptique quantique, Médecine laser, affichage laser et autres champs d'application connexes.