లేజర్ యొక్క "హృదయం": గెయిన్ మీడియం

లేజర్ యొక్క "హృదయం": గెయిన్‌మీడియం
In లేజర్ టెక్నాలజీ, దిలేజర్ గెయిన్‌మీడియం(క్రియాశీల మాధ్యమం లేదా లేజర్ వర్కింగ్ పదార్థం అని కూడా పిలుస్తారు) అనేది యొక్క ప్రధాన భాగంలేజర్ఇది పంపింగ్ ద్వారా కణ సంఖ్య విలోమాన్ని సాధిస్తుంది, కాంతి విస్తరణ సామర్థ్యాన్ని అందిస్తుంది, రెసొనెంట్ కావిటీలోని నష్టాన్ని భర్తీ చేస్తుంది, తద్వారా సుసంగత లేజర్ అవుట్‌పుట్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. తగిన గెయిన్ మీడియం లేకుండా, సమర్థవంతమైన లేజర్ ఉండదు.
1. గెయిన్ మీడియా యొక్క ప్రాథమిక భావన మరియు పని సూత్రం.
ప్రేరిత ఉద్గారం ద్వారా కాంతి శక్తిని వృద్ధి చేయడమే గెయిన్ మీడియా యొక్క పని. సాధారణంగా, ఉన్నత-స్థాయి కణాల శక్తి విలోమాన్ని సాధించడానికి శక్తిని అందించడానికి బాహ్య పంపింగ్ (ఆప్టికల్ పంపింగ్ లేదా ఎలక్ట్రికల్ పంపింగ్) అవసరం.
2. అద్భుతమైన గెయిన్ మీడియా కోసం అవసరాలు:
అన్ని పదార్థాలను గెయిన్ మీడియాగా ఉపయోగించలేము. ముఖ్యమైన అవసరాలు: లేజర్ ట్రాన్సిషన్: లక్ష్య తరంగదైర్ఘ్య పరిధిలో బలమైన ఎమిషన్ క్రాస్-సెక్షన్ (o_em) ఉండాలి. అధిక పారదర్శకత: హోస్ట్ మెటీరియల్ లేజర్ మరియు పంప్ తరంగదైర్ఘ్యాలకు పారదర్శకంగా ఉండాలి. సమర్థవంతమైన పంప్ అబ్సార్ప్షన్: అందుబాటులో ఉన్న పంప్ సోర్స్‌కు (ఉదాహరణకు, 808 nm LD పంపింగ్ Nd:YAG) సరిపోలడం అనువుగా ఉండాలి. అప్పర్-లెవెల్ లైఫ్‌టైమ్ (T): ఎక్కువ లైఫ్‌టైమ్ క్యూ-స్విచ్చింగ్‌కు ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది, తక్కువ లైఫ్‌టైమ్ మాడ్యులేషన్‌కు ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది. అధిక క్వాంటం ఎఫిషియెన్సీ: తక్కువ క్వెంచింగ్, తక్కువ ఎక్సైటెడ్ స్టేట్ అబ్సార్ప్షన్. అధిక o·T ప్రొడక్ట్: అధిక గెయిన్ మరియు తక్కువ థ్రెషోల్డ్‌ను సాధించడం. విస్తృత గెయిన్ బ్యాండ్‌విడ్త్: తరంగదైర్ఘ్య ట్యూనింగ్ మరియు అల్ట్రాషార్ట్ పల్స్‌లకు ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది. థర్మల్ మరియు మెకానికల్ లక్షణాలు: అధిక థర్మల్ కండక్టివిటీ, తక్కువ థర్మో-ఆప్టిక్ కోఎఫిషియంట్, అధిక డ్యామేజ్ థ్రెషోల్డ్. ఇతరాలు: రసాయన స్థిరత్వం, హైగ్రోస్కోపిసిటీ లేకపోవడం, అధిక డ్యామేజ్ థ్రెషోల్డ్. ఈ అవసరాలు తరచుగా ఒకదానికొకటి విరుద్ధంగా ఉంటాయి. ఉదాహరణకు, విస్తృత బ్యాండ్‌విడ్త్ సాధారణంగా తక్కువ క్రాస్-సెక్షన్‌ను సూచిస్తుంది, మరియు దీనికి అప్లికేషన్ సందర్భాలలో ఒక ట్రేడ్-ఆఫ్ అవసరం.
గెయిన్ మీడియం అనేది నిర్ణయాత్మక అంశంలేజర్ పనితీరుక్లాసిక్ Nd:YAG నుండి ఆధునిక హై-పవర్ ఆప్టికల్ ఫైబర్‌ల వరకు, మెటీరియల్స్‌లో పురోగతులు లేజర్‌ల అనువర్తనాలను నిరంతరం విస్తరించాయి. ఆచరణాత్మక రూపకల్పనలో, డోపింగ్ సాంద్రతలు, పంపింగ్ స్కీమ్‌లు మొదలైనవాటిని ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి సంఖ్యాత్మక అనుకరణలు తరచుగా అవసరం అవుతాయి.