El "cor" del làser: gainmedium
In tecnologia làser, elmitjà de guany làser(també conegut com a medi actiu o substància de treball làser) és el component principal dellàserAconsegueix la inversió del nombre de partícules mitjançant el bombament, proporciona la capacitat d'amplificació de la llum, compensa la pèrdua a la cavitat ressonant i, per tant, genera una sortida làser coherent. Sense un medi de guany adequat, no hi hauria cap làser eficient.
1. El concepte bàsic i el principi de funcionament dels mitjans de guany.
La funció del medi de guany és amplificar la potència òptica mitjançant l'emissió estimulada. Normalment, es requereix un bombament extern (bombament òptic o bombament elèctric) per proporcionar energia per aconseguir una inversió energètica de les partícules de nivell superior.
2. Requisits per a un medi de guany excel·lent:
No tots els materials es poden utilitzar com a medis de guany. Requisits clau: Transició làser: Hi ha una secció transversal d'emissió forta (o_em) en el rang de longitud d'ona objectiu. Alta transparència: El material amfitrió és transparent a les longituds d'ona del làser i de la bomba. Absorció eficient de la bomba: La coincidència de la font de bombament disponible (com ara el bombament LD de 808 nm Nd:YAG) és adequada per a la vida útil de nivell superior (T): Una vida útil llarga és beneficiosa per a la commutació Q, una vida útil curta és beneficiosa per a la modulació. Alta eficiència quàntica: Baix apagament, baixa absorció d'estat excitat. Producte o·T alt: Aconsegueix un guany alt i un llindar baix. Ampla amplada de guany: Beneficiosa per a l'afinació de la longitud d'ona i els polsos ultracurts. Propietats tèrmiques i mecàniques: Alta conductivitat tèrmica, baix coeficient termoòptic, alt llindar de dany. Altres: Estabilitat química, sense higroscopicitat, alt llindar de dany. Aquests requisits sovint entren en conflicte entre si. Per exemple, una ampla amplada normalment significa una secció transversal més baixa, i això requereix un compromís en els escenaris d'aplicació.
El medi de guany és el factor decisiu per arendiment del làserDes del clàssic Nd:YAG fins a les modernes fibres òptiques d'alta potència, els avenços en els materials han ampliat contínuament les aplicacions dels làsers. En el disseny pràctic, sovint es requereixen simulacions numèriques per optimitzar les concentracions de dopatge, els esquemes de bombament, etc.
Data de publicació: 24 de març de 2026