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 bertransisi ke keadaan tereksitasi, dan melalui radiasi tereksitasi tersebut 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 agar dapat 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 membutuhkan sifat transisi yang stabil agar dapat melepaskan foton koheren selama radiasi tereksitasi. Hal ini membutuhkan medium penguatan yang memiliki efisiensi kuantum tinggi dan rugi-rugi rendah.
Stabilitas termal dan kekuatan mekanis: Dalam aplikasi praktis, media penguatan harus tahan terhadap cahaya pompa daya tinggi dan keluaran laser, sehingga harus memiliki stabilitas termal dan kekuatan mekanis yang baik.
Kualitas optik: Kualitas optik media penguat sangat penting bagi kinerja laser. Media penguat harus memiliki transmitansi cahaya yang tinggi dan kehilangan hamburan yang rendah untuk memastikan kualitas dan stabilitas sinar laser. Pemilihan media penguat laser bergantung pada kebutuhan aplikasi laser.laser, panjang gelombang kerja, daya keluaran, dan faktor-faktor lainnya. Dengan mengoptimalkan material dan struktur media penguatan, kinerja dan efisiensi laser dapat ditingkatkan lebih lanjut.