Was ist optisches Pumpen im Laser?

Sorten optisch gepumpter Laser

1. Festkörperlaser mit dotierten Isolatoren

· Übersicht:Diese Laser verwenden ein elektrisch isolierendes Wirtsmedium und sind auf optisches Pumpen angewiesen, um laseraktive Ionen mit Energie zu versorgen. Ein häufiges Beispiel ist Neodym in YAG-Lasern.

·Aktuelle Forschung:Eine Studie von A. Antipov et al. diskutiert einen Festkörper-Nah-IR-Laser für das optische Spin-Austausch-Pumpen. Diese Forschung beleuchtet die Fortschritte in der Festkörperlasertechnologie, insbesondere im Nahinfrarotspektrum, das für Anwendungen wie medizinische Bildgebung und Telekommunikation von entscheidender Bedeutung ist.

Weiterführende Literatur:Ein Festkörper-Nah-IR-Laser für das optische Spin-Austausch-Pumpen

2. Halbleiterlaser

·Allgemeine Informationen: Typischerweise elektrisch gepumpte Halbleiterlaser können auch vom optischen Pumpen profitieren, insbesondere bei Anwendungen, die eine hohe Helligkeit erfordern, wie z. B. Vertical External Cavity Surface Emitting Lasers (VECSELs).

·Aktuelle Entwicklungen: U. Kellers Arbeiten zu optischen Frequenzkämmen aus ultraschnellen Festkörper- und Halbleiterlasern liefern Einblicke in die Erzeugung stabiler Frequenzkämme aus diodengepumpten Festkörper- und Halbleiterlasern. Dieser Fortschritt ist für Anwendungen in der optischen Frequenzmesstechnik von Bedeutung.

Weiterführende Literatur:Optische Frequenzkämme aus ultraschnellen Festkörper- und Halbleiterlasern

3. Gaslaser

·Optisches Pumpen in Gaslasern: Bestimmte Arten von Gaslasern, wie z. B. Alkalidampflaser, nutzen optisches Pumpen. Diese Laser werden häufig in Anwendungen eingesetzt, die kohärente Lichtquellen mit spezifischen Eigenschaften erfordern.

Quellen für optisches Pumpen

Entladungslampen: Bei lampengepumpten Lasern werden häufig Entladungslampen wegen ihrer hohen Leistung und ihres breiten Spektrums verwendet. YA Mandryko et al. entwickelte ein Leistungsmodell für die Erzeugung von Impulsbogenentladungen in aktiven Medien, die Xenonlampen von Festkörperlasern optisch pumpen. Dieses Modell trägt dazu bei, die Leistung von Impulspumplampen zu optimieren, was für einen effizienten Laserbetrieb von entscheidender Bedeutung ist.

Laserdioden:In diodengepumpten Lasern eingesetzt, bieten Laserdioden Vorteile wie hohe Effizienz, kompakte Größe und die Möglichkeit der Feinabstimmung.

Weiterführende Literatur:Was ist eine Laserdiode?

Blitzlampen: Blitzlampen sind intensive Lichtquellen mit breitem Spektrum, die üblicherweise zum Pumpen von Festkörperlasern wie Rubin- oder Nd:YAG-Lasern verwendet werden. Sie erzeugen einen hochintensiven Lichtstoß, der das Lasermedium anregt.

Bogenlampen: Ähnlich wie Blitzlampen, aber für den Dauerbetrieb konzipiert, bieten Bogenlampen eine gleichmäßige Quelle intensiven Lichts. Sie werden in Anwendungen eingesetzt, bei denen ein Dauerstrichlaserbetrieb (CW) erforderlich ist.

LEDs (Licht emittierende Dioden): LEDs sind zwar nicht so verbreitet wie Laserdioden, können aber für das optische Pumpen in bestimmten Anwendungen mit geringem Stromverbrauch verwendet werden. Ihre Vorteile liegen in ihrer langen Lebensdauer, den geringen Kosten und der Verfügbarkeit in verschiedenen Wellenlängen.

Sonnenlicht: In einigen Versuchsaufbauten wurde konzentriertes Sonnenlicht als Pumpquelle für solargepumpte Laser verwendet. Diese Methode nutzt Sonnenenergie und ist damit eine erneuerbare und kostengünstige Quelle, obwohl sie im Vergleich zu künstlichen Lichtquellen weniger kontrollierbar und weniger intensiv ist.

Fasergekoppelte Laserdioden: Dabei handelt es sich um an optische Fasern gekoppelte Laserdioden, die das Pumplicht effizienter an das Lasermedium abgeben. Diese Methode ist besonders nützlich bei Faserlasern und in Situationen, in denen eine präzise Lieferung von Pumplicht entscheidend ist.

Andere Laser: Manchmal wird ein Laser verwendet, um einen anderen zu pumpen. Beispielsweise könnte ein frequenzverdoppelter Nd:YAG-Laser zum Pumpen eines Farbstofflasers verwendet werden. Diese Methode wird häufig verwendet, wenn für den Pumpvorgang bestimmte Wellenlängen erforderlich sind, die mit herkömmlichen Lichtquellen nicht einfach zu erreichen sind.