Características clave do medio de ganancia láser

Cales son as características clave dos medios de ganancia láser?

Medio de ganancia de láser, tamén coñecido como sustancia de traballo láser, refírese ao sistema material usado para lograr a inversión da poboación de partículas e xerar radiación estimulada para lograr a amplificación da luz. É o compoñente fundamental do láser, que leva un gran número de átomos ou moléculas, estes átomos ou moléculas baixo a excitación da enerxía externa poden pasar ao estado excitado e a través da radiación excitada liberada, formando así unluz láser. O medio de ganancia láser pode ser un material sólido, líquido, gas ou semiconductor.
Nos láseres de estado sólido, os medios de ganancia de uso común son cristais dopados con ións de terra rara ou ións metálicos de transición, como cristais ND: YAG, cristais ND: YVO4, etc. En láseres líquidos, os colorantes orgánicos adoitan usarse como soporte de ganancia. Os láseres de gas usan o gas como medio de ganancia, como o gas de dióxido de carbono nos láseres de dióxido de carbono e o gas de helio e neón nos láseres de helio-neón.Láseres de semiconductoresUse materiais de semiconductor como medio de ganancia, como o arsenido de galio (GAAs).
As características clave do medio de ganancia láser inclúen:
Estrutura do nivel de enerxía: os átomos ou moléculas no medio de ganancia necesitan ter unha estrutura de nivel de enerxía adecuada para conseguir unha reversión da poboación baixo a excitación da enerxía externa. Isto normalmente significa que a diferenza de enerxía entre os niveis de enerxía máis elevados e máis baixos necesita coincidir coa enerxía do fotón dunha determinada lonxitude de onda.

Propiedades de transición: os átomos ou moléculas en estados excitados necesitan ter propiedades de transición estables para liberar fotóns coherentes durante a radiación excitada. Isto require que o medio de ganancia teña alta eficiencia cuántica e baixa perda.
Estabilidade térmica e resistencia mecánica: en aplicacións prácticas, o medio de ganancia necesita soportar a luz da bomba de alta potencia e a saída láser, polo que ten que ter unha boa estabilidade térmica e resistencia mecánica.
Calidade óptica: a calidade óptica do medio de ganancia é fundamental para o rendemento do láser. Necesita ter unha transmisión de alta luz e baixa perda de dispersión para garantir a calidade e estabilidade do feixe láser. A elección do medio de ganancia láser depende dos requisitos de aplicación doláser, Lonxitude de onda de traballo, potencia de saída e outros factores. Ao optimizar o material e a estrutura do medio de ganancia, pódese mellorar aínda máis o rendemento e a eficiencia do láser.