וואָס איז אַ קריאָגעניק לאַזער

דער קאנצעפט פון לאזערס וואס ארבעטן ביי נידעריגע טעמפעראטורן איז נישט ניי: דער צווייטער לאזער אין דער געשיכטע איז געווען קריאגעניש. אנפאנגס איז דער קאנצעפט געווען שווער צו דערגרייכן צימער-טעמפּעראַטור אפעראציע, און דער ענטוזיאזם פאר נידעריגע-טעמפּעראַטור ארבעט האט זיך אנגעהויבן אין די 1990ער יארן מיט דער אנטוויקלונג פון הויך-מאַכט לאזערס און פארשטארקערס.

אין הויכער מאַכטלאַזער קוועלער, טערמישע עפֿעקטן ווי דעפּאָלאַריזאַציע פֿאַרלוסט, טערמישע לינז אָדער לאַזער קריסטאַל בענדינג קענען ווירקן די פאָרשטעלונג פֿון דיליכט מקורדורך נידעריגע טעמפעראטור קילן, קען מען עפעקטיוו אונטערדריקן אסאך שעדלעכע טערמישע עפעקטן, דאס הייסט, די געווינס מעדיום דארף ווערן אפגעקילט צו 77K אדער אפילו 4K. די קיל-עפעקט נעמט אריין בעיקר:

די כאַראַקטעריסטישע קאַנדאַקטיוויטי פון די געווינס מעדיום איז שטארק געשטערט, הויפּטזעכלעך ווייַל דער דורכשניטלעך פרייער וועג פון די שטריק איז געוואקסן. ווי אַ רעזולטאַט, פאַלט דער טעמפּעראַטור גראַדיענט דראַמאַטיש. למשל, ווען די טעמפּעראַטור איז לאָוערד פון 300K צו 77K, וואַקסט די טערמישע קאַנדאַקטיוויטי פון די YAG קריסטאַל מיט אַ פאַקטאָר פון זיבן.

דער טערמישער דיפוזיע קאעפיציענט פארקלענערט זיך אויך שטארק. דאס, צוזאמען מיט א רעדוקציע אין דעם טעמפעראטור גראדיענט, רעזולטירט אין א פארקלענערטן טערמישן לענסינג עפעקט און דעריבער א פארקלענערטע מעגלעכקייט פון סטרעס ריסק.

דער טערמאָ-אָפּטישער קאָעפֿיציענט ווערט אויך רעדוצירט, וואָס רעדוצירט ווייטער דעם טערמישן לינזן-עפֿעקט.

די פארגרעסערונג פון אבסארפציע קראָס סעקשאַן פון זעלטן ערד יאָן איז דער הויפּט רעכט צו דער פאַרקלענערונג פון בראָדאַנינג געפֿירט דורך טערמישע ווירקונג. דעריבער, די סאַטשעריישאַן מאַכט איז רידוסט און די לאַזער געווינען איז געוואקסן. דעריבער, די שוועל פּאָמפּע מאַכט איז רידוסט, און קירצער פּאַלסיז קענען זיין באקומען ווען די Q סוויטש אַרבעט. דורך פאַרגרעסערן די טראַנסמיטאַנס פון די אַוטפּוט קאַפּלער, די סלאָופּ עפעקטיווקייַט קענען זיין ימפּרוווד, אַזוי די פּאַראַזיטישע קאַוואַטי אָנווער ווירקונג ווערט ווייניקער וויכטיק.

די פארטיקל נומער פון די גאנצע נידריגע שטאפל פון די קוואזי-דריי-שטאפל פארשטארקונג מעדיום ווערט פארקלענערט, אזוי ווערט די שוועל פאמפינג מאכט פארקלענערט און די מאכט עפעקטיווקייט ווערט פארבעסערט. למשל, Yb:YAG, וואס פראדוצירט ליכט ביי 1030 נ"מ, קען געזען ווערן ווי א קוואזי-דריי-שטאפל סיסטעם ביי צימער טעמפעראטור, אבער א פיר-שטאפל סיסטעם ביי 77 ק. ער: דאס זעלבע איז אמת פאר YAG.

דעפּענדינג אויף די געווינס מעדיום, וועט די אינטענסיטעט פון עטלעכע קווענטשינג פּראָצעסן זיין רידוסט.

צוזאַמען מיט די אויבנדערמאָנטע פאַקטאָרן, קען נידעריק-טעמפּעראַטור אָפּעראַציע שטאַרק פֿאַרבעסערן די פאָרשטעלונג פֿון דעם לייזער. ספּעציעל קענען נידעריק-טעמפּעראַטור קיל-לייזערס באַקומען זייער הויכע אַרויסגאַנג-מאַכט אָן טערמישע עפֿעקטן, דאָס הייסט, מען קען באַקומען גוטע שטראַל-קוואַליטעט.

איין פראבלעם צו באטראכטן איז אז אין א קריא-געקילטן לאזער קריסטאל, וועט די באנדברייט פון די אויסשטראלטע ליכט און די אבסארבירטע ליכט ווערן פארקלענערט, אזוי וועט די כוואליע-טונינג ראיאן זיין שמאלער, און די ליניע ברייט און כוואליע-סטאביליטעט פון די געפאמפט לאזער וועלן זיין מער שטרענג. אבער, דער עפעקט איז געווענליך זעלטן.

קריאָגענישע קילונג ניצט געוויינטלעך אַ קילמאַטעריאַל, ווי פליסיקער שטיקשטאָף אָדער פליסיקער העליום, און אידעאַלערװײַז צירקולירט דער קילמאַטעריאַל דורך אַ רער פֿאַרבונדן צו אַ לאַזער קריסטאַל. קילמאַטעריאַל ווערט אָנגעפֿילט מיט דער צײַט אָדער ריסײַקלט אין אַ פֿאַרמאַכטן שלייף. כּדי צו פֿאַרמײַדן פֿאַרשטאַרקונג, איז געוויינטלעך נויטיק צו שטעלן דעם לאַזער קריסטאַל אין אַ וואַקוום קאַמער.

דער קאנצעפט פון לאזער קריסטאלן וואס ארבעטן ביי נידעריגע טעמפעראטורן קען אויך ווערן אנגעווענדט צו פארשטארקערס. טיטאניום סאפיר קען ווערן גענוצט צו מאכן א פאזיטיוון צוריק-באקאנט פארשטארקער, די דורכשניטליכע ארויסגאנג-מאכט אין צענדליקער וואטס.

כאָטש קריאָגעניק קאָאָלינג דעוויסעס קענען קאָמפּליצירןלאַזער סיסטעמען, מער געוויינטלעכע קיל סיסטעמען זענען אָפט ווייניקער פּשוט, און די עפעקטיווקייט פון קריאָגעניק קילונג אַלאַוז פֿאַר עטלעכע רעדוקציע אין קאָמפּלעקסיטי.