लेसर जनरेशन मेकॅनिझम आणि नवीन लेसर संशोधनात अलीकडील प्रगती

लेसर जनरेशन मेकॅनिझममध्ये अलीकडील प्रगती आणि नवीनलेसर संशोधन
अलीकडेच, प्रोफेसर झांग हुआजिन आणि शेडोंग युनिव्हर्सिटीच्या क्रिस्टल मटेरियल्सच्या स्टेट की लॅबोरेटरीचे प्रोफेसर यू हाओहाई आणि प्रोफेसर चेन यानफेंग आणि नानजिंग युनिव्हर्सिटीच्या सॉलिड मायक्रोस्ट्रक्चर फिजिक्सच्या स्टेट की लॅबोरेटरीचे प्रोफेसर हे चेंग यांच्या संशोधन गटाने एकत्रितपणे काम केले आहे. समस्या आणि फून-फोनॉन सहयोगी पंपिंगची लेझर जनरेशन यंत्रणा प्रस्तावित केली आणि प्रातिनिधिक संशोधन ऑब्जेक्ट म्हणून पारंपारिक Nd:YVO4 लेसर क्रिस्टल घेतले. सुपरफ्लोरेसेन्सचे उच्च कार्यक्षमतेचे लेसर आउटपुट इलेक्ट्रॉन ऊर्जा पातळी मर्यादेचे उल्लंघन करून प्राप्त केले जाते आणि लेसर जनरेशन थ्रेशोल्ड आणि तापमान (फोनॉन संख्या जवळून संबंधित आहे) यांच्यातील भौतिक संबंध प्रकट होतो आणि अभिव्यक्ती स्वरूप क्युरीच्या नियमाप्रमाणेच आहे. हा अभ्यास नेचर कम्युनिकेशन्स (doi:10.1038/ S41467-023-433959-9) मध्ये "फोटोन-फोनॉन कोलॅबोरेटिव्हली पंप्ड लेझर" या नावाने प्रकाशित झाला. यु फू आणि फी लियांग, इयत्ता 2020 चे पीएचडी विद्यार्थी, क्रिस्टल मटेरियलची स्टेट की लॅबोरेटरी, शेडोंग युनिव्हर्सिटी, सह-प्रथम लेखक आहेत, चेंग हे, सॉलिड मायक्रोस्ट्रक्चर फिजिक्सची स्टेट की लॅबोरेटरी, नानजिंग युनिव्हर्सिटी, दुसरे लेखक आहेत आणि प्रोफेसर यू. हाओहाई आणि हुआजिन झांग, शेडोंग विद्यापीठ आणि यानफेंग चेन, नानजिंग विद्यापीठ, सह-संबंधित लेखक आहेत.
गेल्या शतकात आइन्स्टाईनने प्रकाशाचा उत्तेजित रेडिएशन सिद्धांत मांडला तेव्हापासून, लेसर यंत्रणा पूर्णपणे विकसित झाली आहे आणि 1960 मध्ये, मैमनने पहिल्या ऑप्टिकल पंप केलेल्या सॉलिड-स्टेट लेसरचा शोध लावला. लेसर निर्मिती दरम्यान, थर्मल विश्रांती ही लेसर निर्मितीसह एक महत्त्वाची भौतिक घटना आहे, जी लेसरच्या कार्यक्षमतेवर आणि उपलब्ध लेसर शक्तीवर गंभीरपणे परिणाम करते. थर्मल शिथिलता आणि थर्मल इफेक्ट हे नेहमीच लेसर प्रक्रियेतील मुख्य हानिकारक भौतिक मापदंड मानले गेले आहेत, जे विविध उष्णता हस्तांतरण आणि रेफ्रिजरेशन तंत्रज्ञानाद्वारे कमी करणे आवश्यक आहे. म्हणून, लेसर विकासाचा इतिहास कचरा उष्णतेसह संघर्षाचा इतिहास मानला जातो.

फोटॉन-फोनॉन सहकारी पंपिंग लेसरचे सैद्धांतिक विहंगावलोकन

संशोधक संघ दीर्घ काळापासून लेसर आणि नॉनलाइनर ऑप्टिकल सामग्रीच्या संशोधनात गुंतलेला आहे आणि अलिकडच्या वर्षांत, थर्मल विश्रांती प्रक्रिया सॉलिड स्टेट फिजिक्सच्या दृष्टीकोनातून खोलवर समजून घेतली गेली आहे. मायक्रोकॉस्मिक फोनॉन्समध्ये उष्णता (तापमान) अवतरते या मूलभूत कल्पनेवर आधारित, असे मानले जाते की थर्मल विश्रांती ही इलेक्ट्रॉन-फोनॉन कपलिंगची एक क्वांटम प्रक्रिया आहे, जी योग्य लेसर डिझाइनद्वारे इलेक्ट्रॉन उर्जा पातळीचे क्वांटम टेलरिंग ओळखू शकते आणि प्राप्त करू शकते. नवीन तरंगलांबी निर्माण करण्यासाठी नवीन इलेक्ट्रॉन संक्रमण चॅनेललेसर. या विचाराच्या आधारे, इलेक्ट्रॉन-फोनॉन कोऑपरेटिव्ह पंपिंग लेझर निर्मितीचे नवीन तत्त्व प्रस्तावित केले आहे आणि इलेक्ट्रॉन-फोनॉन कपलिंग अंतर्गत इलेक्ट्रॉन संक्रमण नियम Nd:YVO4, मूलभूत लेसर क्रिस्टल, प्रातिनिधिक ऑब्जेक्ट म्हणून घेऊन प्राप्त केले आहे. त्याच वेळी, एक अनकूल्ड फोटॉन-फोनॉन कोऑपरेटिव्ह पंपिंग लेसर तयार केले आहे, जे पारंपारिक लेसर डायोड पंपिंग तंत्रज्ञान वापरते. दुर्मिळ तरंगलांबी 1168nm आणि 1176nm असलेले लेसर डिझाइन केलेले आहे. या आधारावर, लेसर जनरेशन आणि इलेक्ट्रॉन-फोनॉन कपलिंगच्या मूलभूत तत्त्वावर आधारित, असे आढळून आले की लेसर जनरेशन थ्रेशोल्ड आणि तापमानाचे उत्पादन हे स्थिर आहे, जे चुंबकत्वातील क्यूरीच्या नियमाच्या अभिव्यक्तीसारखेच आहे आणि ते देखील दर्शवते. अव्यवस्थित फेज संक्रमण प्रक्रियेतील मूलभूत भौतिक कायदा.

फोटॉन-फोनॉन कोऑपरेटिव्हची प्रायोगिक प्राप्तीपंपिंग लेसर

हे काम लेझर जनरेशन मेकॅनिझमवर अत्याधुनिक संशोधनासाठी एक नवीन दृष्टीकोन प्रदान करते,लेसर भौतिकशास्त्र, आणि उच्च उर्जा लेसर, लेसर तरंगलांबी विस्तार तंत्रज्ञान आणि लेसर क्रिस्टल एक्सप्लोरेशनसाठी नवीन डिझाइन आयाम दर्शविते आणि विकासासाठी नवीन संशोधन कल्पना आणू शकतात.क्वांटम ऑप्टिक्स, लेसर औषध, लेसर डिस्प्ले आणि इतर संबंधित अनुप्रयोग फील्ड.