ലേസർ ജനറേഷൻ മെക്കാനിസത്തിലെയും പുതിയ ലേസർ ഗവേഷണത്തിലെയും സമീപകാല പുരോഗതികൾ

ലേസർ ജനറേഷൻ മെക്കാനിസത്തിലെയും പുതിയതിലെയും സമീപകാല പുരോഗതികൾലേസർ ഗവേഷണം
അടുത്തിടെ, ഷാൻഡോങ് സർവകലാശാലയിലെ സ്റ്റേറ്റ് കീ ലബോറട്ടറി ഓഫ് ക്രിസ്റ്റൽ മെറ്റീരിയൽസിലെ പ്രൊഫസർ ഷാങ് ഹുവൈജിൻ, പ്രൊഫസർ യു ഹാവോഹായി എന്നിവരുടെ ഗവേഷണ സംഘം, നാൻജിംഗ് സർവകലാശാലയിലെ സ്റ്റേറ്റ് കീ ലബോറട്ടറി ഓഫ് സോളിഡ് മൈക്രോസ്ട്രക്ചർ ഫിസിക്സിലെ പ്രൊഫസർ ചെൻ യാൻഫെങ്, പ്രൊഫസർ ഹെ ചെങ് എന്നിവർ ചേർന്ന് പ്രശ്നം പരിഹരിക്കുന്നതിനായി പ്രവർത്തിക്കുകയും ഫൂൺ-ഫോണോൺ സഹകരണ പമ്പിംഗിന്റെ ലേസർ ജനറേഷൻ സംവിധാനം നിർദ്ദേശിക്കുകയും പരമ്പരാഗത Nd:YVO4 ലേസർ ക്രിസ്റ്റലിനെ പ്രതിനിധി ഗവേഷണ വസ്തുവായി എടുക്കുകയും ചെയ്തു. സൂപ്പർഫ്ലൂറസെൻസിന്റെ ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമതയുള്ള ലേസർ ഔട്ട്പുട്ട് ഇലക്ട്രോൺ ഊർജ്ജ നില പരിധി ലംഘിച്ചാണ് ലഭിക്കുന്നത്, ലേസർ ജനറേഷൻ പരിധിയും താപനിലയും തമ്മിലുള്ള ഭൗതിക ബന്ധം (ഫോണോൺ നമ്പർ അടുത്ത ബന്ധമുള്ളതാണ്) വെളിപ്പെടുത്തുന്നു, കൂടാതെ എക്സ്പ്രഷൻ ഫോം ക്യൂറിയുടെ നിയമത്തിന് സമാനമാണ്. നേച്ചർ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻസിൽ (doi:10.1038/ S41467-023-433959-9) "ഫോട്ടോൺ-ഫോണോൺ സഹകരണപരമായി പമ്പ് ചെയ്ത ലേസർ" എന്ന പേരിൽ ഈ പഠനം പ്രസിദ്ധീകരിച്ചു. ഷാൻഡോങ് യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലെ സ്റ്റേറ്റ് കീ ലബോറട്ടറി ഓഫ് ക്രിസ്റ്റൽ മെറ്റീരിയൽസിലെ 2020 ക്ലാസ് പിഎച്ച്ഡി വിദ്യാർത്ഥിയായ യു ഫൂവും ഫെയ് ലിയാങ്ങും സഹ-ആദ്യ രചയിതാക്കളാണ്, നാൻജിങ് യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലെ സ്റ്റേറ്റ് കീ ലബോറട്ടറി ഓഫ് സോളിഡ് മൈക്രോസ്ട്രക്ചർ ഫിസിക്സിലെ ചെങ് ഹെ രണ്ടാമത്തെ രചയിതാവാണ്, ഷാൻഡോങ് യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലെ പ്രൊഫസർമാരായ യു ഹാവോഹായ്, ഹുവൈജിൻ ഷാങ്, നാൻജിങ് യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലെ യാൻഫെങ് ചെൻ എന്നിവർ സഹ-അനുയോജ്യരായ രചയിതാക്കളാണ്.
കഴിഞ്ഞ നൂറ്റാണ്ടിൽ ഐൻസ്റ്റീൻ പ്രകാശത്തിന്റെ ഉത്തേജിത വികിരണ സിദ്ധാന്തം മുന്നോട്ടുവച്ചതുമുതൽ, ലേസർ സംവിധാനം പൂർണ്ണമായും വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു, 1960-ൽ മൈമാൻ ആദ്യത്തെ ഒപ്റ്റിക്കലി പമ്പ് ചെയ്ത സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ലേസർ കണ്ടുപിടിച്ചു. ലേസർ ഉൽ‌പാദന സമയത്ത്, ലേസർ ഉൽ‌പാദനത്തോടൊപ്പമുള്ള ഒരു പ്രധാന ഭൗതിക പ്രതിഭാസമാണ് താപ വിശ്രമം, ഇത് ലേസർ പ്രകടനത്തെയും ലഭ്യമായ ലേസർ ശക്തിയെയും ഗുരുതരമായി ബാധിക്കുന്നു. ലേസർ പ്രക്രിയയിലെ പ്രധാന ദോഷകരമായ ഭൗതിക പാരാമീറ്ററുകളായി താപ വിശ്രമവും താപ പ്രഭാവവും എല്ലായ്പ്പോഴും കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് വിവിധ താപ കൈമാറ്റ, ശീതീകരണ സാങ്കേതികവിദ്യകൾ വഴി കുറയ്ക്കണം. അതിനാൽ, ലേസർ വികസനത്തിന്റെ ചരിത്രം മാലിന്യ താപത്തിനെതിരായ പോരാട്ടത്തിന്റെ ചരിത്രമായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു.

ഫോട്ടോൺ-ഫോണോൺ സഹകരണ പമ്പിംഗ് ലേസറിന്റെ സൈദ്ധാന്തിക അവലോകനം

ഗവേഷണ സംഘം വളരെക്കാലമായി ലേസർ, നോൺ-ലീനിയർ ഒപ്റ്റിക്കൽ മെറ്റീരിയൽ ഗവേഷണത്തിൽ ഏർപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്, സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, സോളിഡ് സ്റ്റേറ്റ് ഫിസിക്‌സിന്റെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന് താപ വിശ്രമ പ്രക്രിയ ആഴത്തിൽ മനസ്സിലാക്കിയിട്ടുണ്ട്. മൈക്രോകോസ്മിക് ഫോണണുകളിൽ താപം (താപനില) ഉൾക്കൊള്ളുന്നു എന്ന അടിസ്ഥാന ആശയത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഉചിതമായ ലേസർ രൂപകൽപ്പനയിലൂടെ ഇലക്ട്രോൺ ഊർജ്ജ നിലകളുടെ ക്വാണ്ടം ടൈലറിംഗ് സാക്ഷാത്കരിക്കാനും പുതിയ തരംഗദൈർഘ്യം സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന് പുതിയ ഇലക്ട്രോൺ സംക്രമണ ചാനലുകൾ നേടാനും കഴിയുന്ന ഇലക്ട്രോൺ-ഫോണോൺ കപ്ലിംഗിന്റെ ഒരു ക്വാണ്ടം പ്രക്രിയയാണ് താപ വിശ്രമം എന്ന് കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു.ലേസർ. ഈ ചിന്തയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഇലക്ട്രോൺ-ഫോണോൺ കോപ്പറേറ്റീവ് പമ്പിംഗ് ലേസർ ജനറേഷന്റെ ഒരു പുതിയ തത്വം നിർദ്ദേശിക്കപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ ഇലക്ട്രോൺ-ഫോണോൺ കപ്ലിംഗിന് കീഴിലുള്ള ഇലക്ട്രോൺ സംക്രമണ നിയമം ഒരു അടിസ്ഥാന ലേസർ ക്രിസ്റ്റലായ Nd:YVO4 ഒരു പ്രതിനിധി വസ്തുവായി എടുത്ത് ഉരുത്തിരിഞ്ഞതാണ്. അതേസമയം, പരമ്പരാഗത ലേസർ ഡയോഡ് പമ്പിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു അൺകൂൾഡ് ഫോട്ടോൺ-ഫോണോൺ കോപ്പറേറ്റീവ് പമ്പിംഗ് ലേസർ നിർമ്മിക്കപ്പെടുന്നു. അപൂർവ തരംഗദൈർഘ്യം 1168nm ഉം 1176nm ഉം ഉള്ള ലേസർ രൂപകൽപ്പന ചെയ്തിട്ടുണ്ട്. ഈ അടിസ്ഥാനത്തിൽ, ലേസർ ജനറേഷന്റെയും ഇലക്ട്രോൺ-ഫോണോൺ കപ്ലിംഗിന്റെയും അടിസ്ഥാന തത്വത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ലേസർ ജനറേഷൻ ത്രെഷോൾഡിന്റെയും താപനിലയുടെയും ഉൽപ്പന്നം ഒരു സ്ഥിരാങ്കമാണെന്ന് കണ്ടെത്തി, ഇത് കാന്തികതയിലെ ക്യൂറിയുടെ നിയമത്തിന്റെ പ്രകടനത്തിന് തുല്യമാണ്, കൂടാതെ ക്രമരഹിതമായ ഘട്ടം സംക്രമണ പ്രക്രിയയിൽ അടിസ്ഥാന ഭൗതിക നിയമവും പ്രകടമാക്കുന്നു.

ഫോട്ടോൺ-ഫോണോൺ സഹകരണത്തിന്റെ പരീക്ഷണാത്മക സാക്ഷാത്കാരംപമ്പിംഗ് ലേസർ

ലേസർ ജനറേഷൻ മെക്കാനിസത്തെക്കുറിച്ചുള്ള അത്യാധുനിക ഗവേഷണത്തിന് ഈ കൃതി ഒരു പുതിയ കാഴ്ചപ്പാട് നൽകുന്നു,ലേസർ ഫിസിക്സ്, ഉയർന്ന ഊർജ്ജ ലേസർ, ലേസർ തരംഗദൈർഘ്യ വികാസ സാങ്കേതികവിദ്യയ്ക്കും ലേസർ ക്രിസ്റ്റൽ പര്യവേഷണത്തിനുമായി ഒരു പുതിയ ഡിസൈൻ മാനത്തെ ചൂണ്ടിക്കാണിക്കുന്നു, കൂടാതെ വികസനത്തിനായി പുതിയ ഗവേഷണ ആശയങ്ങൾ കൊണ്ടുവന്നേക്കാം.ക്വാണ്ടം ഒപ്റ്റിക്സ്, ലേസർ മെഡിസിൻ, ലേസർ ഡിസ്പ്ലേ, മറ്റ് അനുബന്ധ ആപ്ലിക്കേഷൻ ഫീൽഡുകൾ.