Karakteristik utama media penguatan laser

Apa saja karakteristik utama media penguatan laser?

Media penguat laser, juga dikenal sebagai zat kerja laser, mengacu pada sistem material yang digunakan untuk mencapai inversi populasi partikel dan menghasilkan radiasi terstimulasi untuk mencapai amplifikasi cahaya. Ini adalah komponen inti laser, yang membawa sejumlah besar atom atau molekul, atom atau molekul ini di bawah eksitasi energi eksternal, dapat beralih ke keadaan tereksitasi, dan melalui radiasi tereksitasi melepaskan foton, sehingga membentukcahaya laserMedia penguat laser dapat berupa bahan padat, cair, gas, atau semikonduktor.
Pada laser solid-state, media penguatan yang umum digunakan adalah kristal yang didoping dengan ion tanah jarang atau ion logam transisi, seperti kristal Nd:YAG, kristal Nd:YVO4, dll. Pada laser cair, pewarna organik sering digunakan sebagai media penguatan. Laser gas menggunakan gas sebagai media penguatan, seperti gas karbon dioksida pada laser karbon dioksida, dan gas helium dan neon pada laser helium-neon.Laser semikonduktormenggunakan bahan semikonduktor sebagai media penguatan, seperti galium arsenida (GaAs).
Karakteristik utama media penguatan laser meliputi:
Struktur tingkat energi: Atom atau molekul dalam medium penguat harus memiliki struktur tingkat energi yang sesuai untuk mencapai pembalikan populasi di bawah eksitasi energi eksternal. Ini biasanya berarti bahwa perbedaan energi antara tingkat energi yang lebih tinggi dan lebih rendah harus sesuai dengan energi foton pada panjang gelombang tertentu.

Sifat transisi: Atom atau molekul dalam keadaan tereksitasi perlu memiliki sifat transisi yang stabil agar dapat melepaskan foton yang koheren selama radiasi tereksitasi. Ini memerlukan media penguatan yang memiliki efisiensi kuantum tinggi dan kerugian rendah.
Stabilitas termal dan kekuatan mekanis: Dalam aplikasi praktis, media penguatan harus mampu menahan cahaya pompa daya tinggi dan keluaran laser, sehingga harus memiliki stabilitas termal dan kekuatan mekanis yang baik.
Kualitas optik: Kualitas optik dari media penguat sangat penting bagi kinerja laser. Media penguat harus memiliki daya pancar cahaya yang tinggi dan kehilangan hamburan yang rendah untuk memastikan kualitas dan stabilitas sinar laser. Pemilihan media penguat laser bergantung pada persyaratan aplikasi laser.laser, panjang gelombang kerja, daya keluaran, dan faktor lainnya. Dengan mengoptimalkan material dan struktur media penguatan, kinerja dan efisiensi laser dapat ditingkatkan lebih lanjut.