Característiques clau del medi de guany làser

Quines són les característiques clau dels suports de guany làser?

El medi de guany làser, també conegut com a substància de treball làser, es refereix al sistema material utilitzat per aconseguir la inversió de la població de partícules i generar radiació estimulada per aconseguir una amplificació de la llum. És el component central del làser, que porta un gran nombre d’àtoms o molècules, aquests àtoms o molècules sota l’excitació d’energia externa, poden passar a l’estat excitatllum làser. El medi de guany làser pot ser un material sòlid, líquid, gas o semiconductor.
En els làsers d’estat sòlid, els medis de guany més utilitzats són cristalls dopats amb ions de terra rara o ions metàl·lics de transició, com ara cristalls Nd: Yag, Nd: Yvo4, etc. En làsers líquids, els colorants orgànics s’utilitzen sovint com a suports de guany. Els làsers de gas utilitzen gas com a medi de guany, com ara gas de diòxid de carboni en làsers de diòxid de carboni i gas d’heli i neó en làsers d’heli-neon.Làsers semiconductorsUtilitzeu materials semiconductors com a medi de guany, com ara l’arsenide de Gallium (GAAS).
Les característiques clau del medi de guany làser inclouen:
Estructura del nivell d’energia: Els àtoms o molècules del medi de guany necessiten tenir una estructura de nivell d’energia adequada per aconseguir una reversió de la població sota l’excitació d’energia externa. Normalment significa que la diferència d’energia entre els nivells d’energia més alts i inferiors ha de coincidir amb l’energia del fotó d’una determinada longitud d’ona.

Propietats de transició: els àtoms o molècules en estats excitats han de tenir propietats de transició estables per alliberar fotons coherents durant la radiació excitada. Això requereix que el medi de guany tingui una alta eficiència quàntica i una baixa pèrdua.
Estabilitat tèrmica i força mecànica: En aplicacions pràctiques, el medi de guany ha de suportar la llum de la bomba d’alta potència i la sortida làser, de manera que ha de tenir una bona estabilitat tèrmica i força mecànica.
Qualitat òptica: la qualitat òptica del medi de guany és fonamental per al rendiment del làser. Ha de tenir una transmissió de llum elevada i una baixa pèrdua de dispersió per assegurar la qualitat i l'estabilitat del feix làser. L'elecció del medi de guany làser depèn dels requisits d'aplicació dellàser, Longitud d’ona de treball, potència de sortida i altres factors. Optimitzant el material i l'estructura del medi de guany, es pot millorar encara més el rendiment i l'eficiència del làser.