การปั๊มออปติคอลในเลเซอร์คืออะไร?

เลเซอร์ปั๊มแสงชนิดต่างๆ

1. เลเซอร์โซลิดสเตตที่มีฉนวนโดป

· ภาพรวม:เลเซอร์เหล่านี้ใช้ตัวกลางที่เป็นฉนวนไฟฟ้าและอาศัยการปั๊มแสงเพื่อเพิ่มพลังงานให้กับไอออนที่ทำงานด้วยเลเซอร์ ตัวอย่างทั่วไปคือ นีโอดิเมียมในเลเซอร์ YAG

-การวิจัยล่าสุด:การศึกษาวิจัยโดย A. Antipov และคณะ กล่าวถึงเลเซอร์อินฟราเรดใกล้แบบโซลิดสเตตสำหรับการสูบจ่ายแสงแบบแลกเปลี่ยนสปิน งานวิจัยนี้เน้นย้ำถึงความก้าวหน้าในเทคโนโลยีเลเซอร์โซลิดสเตต โดยเฉพาะในสเปกตรัมอินฟราเรดใกล้ ซึ่งมีความสำคัญต่อการใช้งาน เช่น การถ่ายภาพทางการแพทย์และโทรคมนาคม

อ่านเพิ่มเติม:เลเซอร์อินฟราเรดแบบโซลิดสเตตสำหรับการปั๊มแบบออปติคัลแบบแลกเปลี่ยนสปิน

2. เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์

-ข้อมูลทั่วไป: โดยทั่วไปแล้ว เลเซอร์เซมิคอนดักเตอร์ที่สูบด้วยไฟฟ้ายังสามารถได้รับประโยชน์จากการสูบด้วยแสง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแอพพลิเคชั่นที่ต้องการความสว่างสูง เช่น เลเซอร์เปล่งแสงพื้นผิวโพรงภายนอกแนวตั้ง (VECSEL)

-การพัฒนาล่าสุด: ผลงานของ U. Keller เกี่ยวกับหวีความถี่ออปติกจากเลเซอร์โซลิดสเตตและเซมิคอนดักเตอร์ที่เร็วสุดขีดให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับการสร้างหวีความถี่ที่เสถียรจากเลเซอร์โซลิดสเตตและเซมิคอนดักเตอร์ที่ปั๊มด้วยไดโอด ความก้าวหน้าครั้งนี้มีความสำคัญต่อการประยุกต์ใช้ในการวัดความถี่ออปติก

อ่านเพิ่มเติม:หวีความถี่แสงจากเลเซอร์โซลิดสเตตและเซมิคอนดักเตอร์ที่เร็วเป็นพิเศษ

3. เลเซอร์แก๊ส

-การปั๊มออปติคอลในเลเซอร์ก๊าซ: เลเซอร์ก๊าซบางประเภท เช่น เลเซอร์ไออัลคาไล ใช้การปั๊มออปติคอล เลเซอร์เหล่านี้มักใช้ในแอพพลิเคชั่นที่ต้องการแหล่งกำเนิดแสงที่มีความสอดคล้องกันซึ่งมีคุณสมบัติเฉพาะ

แหล่งที่มาของการปั๊มออปติคอล

โคมไฟดิสชาร์จ:หลอดปล่อยประจุไฟฟ้ามักพบในเลเซอร์ที่สูบด้วยหลอดไฟ เนื่องจากมีกำลังสูงและสเปกตรัมกว้าง YA Mandryko และคณะได้พัฒนาแบบจำลองกำลังของการสร้างการปล่อยประจุไฟฟ้าแบบอาร์กแรงกระตุ้นในหลอดไฟซีนอนแบบสูบด้วยแสงออปติกมีเดียแอ็กทีฟของเลเซอร์โซลิดสเตต แบบจำลองนี้ช่วยปรับประสิทธิภาพของหลอดไฟแบบสูบด้วยหลอดไฟแรงกระตุ้น ซึ่งมีความสำคัญต่อการทำงานของเลเซอร์อย่างมีประสิทธิภาพ

ไดโอดเลเซอร์:เลเซอร์ไดโอดซึ่งใช้ในเลเซอร์ที่ใช้ปั๊มไดโอด มีข้อดีหลายประการ เช่น ประสิทธิภาพสูง ขนาดกะทัดรัด และความสามารถในการปรับแต่งอย่างละเอียด

อ่านเพิ่มเติม:เลเซอร์ไดโอดคืออะไร?

โคมไฟแฟลช:หลอดไฟแฟลชเป็นแหล่งกำเนิดแสงที่มีความเข้มข้นสูงและให้สเปกตรัมกว้าง ซึ่งมักใช้ในการปั๊มเลเซอร์โซลิดสเตต เช่น เลเซอร์ทับทิมหรือ Nd:YAG หลอดไฟแฟลชให้แสงที่มีความเข้มข้นสูงเพื่อกระตุ้นตัวกลางเลเซอร์

โคมไฟอาร์ค:คล้ายกับหลอดไฟแฟลช แต่ได้รับการออกแบบมาเพื่อการทำงานอย่างต่อเนื่อง หลอดไฟอาร์กให้แหล่งกำเนิดแสงที่เข้มข้นและสม่ำเสมอ หลอดไฟเหล่านี้ใช้ในงานที่ต้องใช้การทำงานของเลเซอร์แบบคลื่นต่อเนื่อง (CW)

LED (ไดโอดเปล่งแสง):แม้ว่าจะไม่เป็นที่นิยมเท่าไดโอดเลเซอร์ แต่ LED ก็สามารถใช้สำหรับการสูบน้ำแบบออปติคอลในแอปพลิเคชันพลังงานต่ำบางประเภทได้ LED มีข้อได้เปรียบเนื่องจากมีอายุการใช้งานยาวนาน ต้นทุนต่ำ และมีจำหน่ายในความยาวคลื่นต่างๆ

แสงแดด:ในการทดลองบางกรณี แสงอาทิตย์ที่เข้มข้นถูกใช้เป็นแหล่งปั๊มสำหรับเลเซอร์ที่สูบด้วยพลังงานแสงอาทิตย์ วิธีนี้ใช้พลังงานแสงอาทิตย์ ทำให้เป็นแหล่งพลังงานหมุนเวียนและคุ้มต้นทุน แม้ว่าจะควบคุมได้น้อยกว่าและมีความเข้มข้นน้อยกว่าเมื่อเทียบกับแหล่งกำเนิดแสงเทียมก็ตาม

ไดโอดเลเซอร์แบบไฟเบอร์คัปเปิล:ไดโอดเลเซอร์เหล่านี้เชื่อมต่อกับใยแก้วนำแสง ซึ่งส่งแสงปั๊มไปยังตัวกลางเลเซอร์ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น วิธีนี้มีประโยชน์อย่างยิ่งในเลเซอร์ไฟเบอร์และในสถานการณ์ที่การส่งแสงปั๊มอย่างแม่นยำเป็นสิ่งสำคัญ

เลเซอร์อื่นๆ:บางครั้ง เลเซอร์ตัวหนึ่งจะถูกใช้เพื่อปั๊มเลเซอร์อีกตัวหนึ่ง ตัวอย่างเช่น เลเซอร์ Nd: YAG ที่มีความถี่สองเท่าอาจใช้ในการปั๊มเลเซอร์สีย้อม วิธีนี้มักใช้เมื่อต้องใช้ความยาวคลื่นเฉพาะสำหรับกระบวนการปั๊ม ซึ่งไม่สามารถทำได้ง่ายด้วยแหล่งกำเนิดแสงทั่วไป