การปั๊มออปติคอลในเลเซอร์คืออะไร?

เลเซอร์ปั๊มแสงหลากหลายชนิด

1. เลเซอร์โซลิดสเตตที่มีฉนวนเจือปน

· ภาพรวม:เลเซอร์เหล่านี้ใช้ตัวกลางที่เป็นฉนวนไฟฟ้าและอาศัยการสูบฉีดแสงเพื่อเพิ่มพลังให้กับไอออนที่ทำงานด้วยเลเซอร์ ตัวอย่างที่พบบ่อยคือนีโอดิเมียมในเลเซอร์ YAG

-การวิจัยล่าสุด:การศึกษาโดย A. Antipov และคณะ กล่าวถึงเลเซอร์อินฟราเรดใกล้แบบโซลิดสเตตสำหรับการสูบจ่ายแสงแบบแลกเปลี่ยนสปิน งานวิจัยนี้เน้นย้ำถึงความก้าวหน้าของเทคโนโลยีเลเซอร์โซลิดสเตต โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสเปกตรัมอินฟราเรดใกล้ ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการประยุกต์ใช้งาน เช่น การถ่ายภาพทางการแพทย์และการสื่อสารโทรคมนาคม

อ่านเพิ่มเติม:เลเซอร์อินฟราเรดใกล้แบบโซลิดสเตตสำหรับการปั๊มแบบออปติคัลแบบแลกเปลี่ยนสปิน

2. เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์

-ข้อมูลทั่วไป: โดยทั่วไปเลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่สูบด้วยไฟฟ้ายังสามารถได้รับประโยชน์จากการสูบด้วยแสง โดยเฉพาะในแอปพลิเคชันที่ต้องการความสว่างสูง เช่น เลเซอร์เปล่งแสงพื้นผิวโพรงภายนอกแนวตั้ง (VECSEL)

-พัฒนาการล่าสุด: ผลงานของ U. Keller เกี่ยวกับหวีความถี่แสงจากเลเซอร์โซลิดสเตตและเซมิคอนดักเตอร์ความเร็วสูงพิเศษ นำเสนอข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับการสร้างหวีความถี่ที่เสถียรจากเลเซอร์โซลิดสเตตและเซมิคอนดักเตอร์แบบใช้ไดโอดปั๊ม ความก้าวหน้านี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการประยุกต์ใช้ในการวัดความถี่แสง

อ่านเพิ่มเติม:หวีความถี่แสงจากเลเซอร์โซลิดสเตตและเซมิคอนดักเตอร์ความเร็วสูง

3. เลเซอร์แก๊ส

-การปั๊มแสงในเลเซอร์แก๊ส: เลเซอร์แก๊สบางประเภท เช่น เลเซอร์ไออัลคาไล จะใช้การปั๊มแสง เลเซอร์เหล่านี้มักใช้ในงานที่ต้องการแหล่งกำเนิดแสงที่มีความสอดคล้องกันและมีคุณสมบัติเฉพาะ

แหล่งที่มาของการสูบน้ำด้วยแสง

หลอดไฟดิสชาร์จ:หลอดดิสชาร์จพบได้บ่อยในเลเซอร์แบบปั๊มด้วยหลอดไฟ เนื่องจากให้กำลังสูงและสเปกตรัมกว้าง YA Mandryko และคณะ ได้พัฒนาแบบจำลองกำลังของการสร้างการดิสชาร์จแบบอิมพัลส์อาร์กในหลอดซีนอนแบบปั๊มออปติคัลแบบแอคทีฟมีเดียของเลเซอร์โซลิดสเตต แบบจำลองนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของหลอดอิมพัลส์ปั๊ม ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำงานของเลเซอร์อย่างมีประสิทธิภาพ

ไดโอดเลเซอร์:ใช้ในเลเซอร์ที่ใช้ไดโอดปั๊ม ไดโอดเลเซอร์มีข้อดี เช่น ประสิทธิภาพสูง ขนาดกะทัดรัด และความสามารถในการปรับแต่งอย่างละเอียด

อ่านเพิ่มเติม:เลเซอร์ไดโอดคืออะไร?

โคมไฟแฟลช:หลอดไฟแฟลชเป็นแหล่งกำเนิดแสงที่มีความเข้มข้นสูงและสเปกตรัมกว้าง ซึ่งมักใช้ในการปั๊มเลเซอร์โซลิดสเตต เช่น เลเซอร์รูบี้หรือ Nd:YAG หลอดไฟแฟลชให้แสงความเข้มสูงที่กระตุ้นตัวกลางเลเซอร์

โคมไฟอาร์ค:คล้ายกับหลอดแฟลช แต่ออกแบบมาเพื่อการทำงานต่อเนื่อง หลอดอาร์กให้แหล่งกำเนิดแสงที่เข้มข้นและสม่ำเสมอ ใช้ในงานที่จำเป็นต้องใช้เลเซอร์แบบคลื่นต่อเนื่อง (CW)

LED (ไดโอดเปล่งแสง):แม้ว่าจะไม่เป็นที่นิยมเท่าไดโอดเลเซอร์ แต่ LED สามารถนำมาใช้ในการสูบจ่ายแสงแบบออปติคัลในแอปพลิเคชันพลังงานต่ำบางประเภทได้ LED มีข้อได้เปรียบเนื่องจากมีอายุการใช้งานยาวนาน ต้นทุนต่ำ และมีให้เลือกใช้งานได้หลากหลายความยาวคลื่น

แสงแดด:ในการทดลองบางกรณี มีการใช้แสงอาทิตย์เข้มข้นเป็นแหล่งพลังงานสำหรับปั๊มเลเซอร์ที่สูบด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ วิธีนี้ใช้ประโยชน์จากพลังงานแสงอาทิตย์ ทำให้เป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียนและคุ้มค่า แม้ว่าจะควบคุมได้ยากกว่าและมีความเข้มข้นน้อยกว่าเมื่อเทียบกับแหล่งกำเนิดแสงเทียมก็ตาม

ไดโอดเลเซอร์แบบไฟเบอร์คัปเปิล:ไดโอดเลเซอร์เหล่านี้เชื่อมต่อกับเส้นใยแก้วนำแสง ซึ่งส่งแสงจากปั๊มไปยังตัวกลางเลเซอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น วิธีนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในเลเซอร์ไฟเบอร์และในสถานการณ์ที่การส่งแสงจากปั๊มอย่างแม่นยำเป็นสิ่งสำคัญ

เลเซอร์อื่นๆบางครั้งอาจใช้เลเซอร์หนึ่งตัวเพื่อปั๊มเลเซอร์อีกตัวหนึ่ง ตัวอย่างเช่น อาจใช้เลเซอร์ Nd: YAG ที่มีความถี่สองเท่าเพื่อปั๊มเลเซอร์สีย้อม วิธีนี้มักใช้เมื่อต้องการความยาวคลื่นเฉพาะสำหรับกระบวนการปั๊ม ซึ่งไม่สามารถทำได้ง่ายด้วยแหล่งกำเนิดแสงทั่วไป