ຄວາມກ້າວຫນ້າທີ່ຜ່ານມາໃນກົນໄກການຜະລິດເລເຊີແລະການຄົ້ນຄວ້າເລເຊີໃຫມ່

ຄວາມກ້າວຫນ້າທີ່ຜ່ານມາໃນກົນໄກການຜະລິດເລເຊີແລະໃຫມ່ການຄົ້ນຄວ້າເລເຊີ
ຫວ່າງ​ມໍ່ໆ​ມາ​ນີ້, ຄະນະ​ຄົ້ນຄວ້າ​ຂອງ​ສາດສະດາຈານ Zhang Huaijin ​ແລະ ສາດສະດາຈານ Yu Haohai ຈາກ​ຫ້ອງ​ທົດ​ລອງ​ວັດສະດຸ​ກ້ອນ​ຫີນ​ແຫ່ງ​ລັດ​ຂອງ​ມະຫາວິທະຍາ​ໄລ Shandong ​ແລະ ສາດສະດາຈານ Chen Yanfeng ​ແລະ ສາດສະດາຈານ He Cheng ຈາກ​ຫ້ອງ​ທົດ​ລອງ​ຟີ​ຊິກ​ຈຸ​ລະ​ພາກ​ແຂງ​ຂອງ​ມະຫາວິທະຍາ​ໄລ Nanjing. ບັນຫາ ​ແລະ ​ໄດ້​ສະ​ເໜີ​ກົນ​ໄກ​ການ​ຜະລິດ​ເລ​ເຊີ​ຂອງ​ການ​ສູບ​ນ້ຳ​ຮ່ວມ​ມື​ຂອງ​ພູ​ນ​ໂພນ, ​ແລະ​ໄດ້​ເອົາ​ແສງ​ເລ​ເຊີ Nd:YVO4 ​ແບບ​ດັ້ງ​ເດີມ​ເປັນ​ວັດຖຸ​ການ​ຄົ້ນຄວ້າ​ຕົວ​ແທນ. ຜົນຜະລິດເລເຊີທີ່ມີປະສິດທິພາບສູງຂອງ superfluorescence ແມ່ນໄດ້ຮັບໂດຍການທໍາລາຍລະດັບພະລັງງານຂອງເອເລັກໂຕຣນິກ, ແລະຄວາມສໍາພັນທາງກາຍະພາບລະຫວ່າງຂອບເຂດການຜະລິດເລເຊີແລະອຸນຫະພູມ (ຈໍານວນ phonon ແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງຢ່າງໃກ້ຊິດ) ແລະຮູບແບບການສະແດງອອກແມ່ນຄືກັນກັບກົດຫມາຍຂອງ Curie. ການສຶກສາໄດ້ຖືກຈັດພີມມາຢູ່ໃນ Nature Communications (doi: 10.1038 / S41467-023-433959-9) ພາຍໃຕ້ຊື່ "Photon-phonon ຮ່ວມກັນ pumped laser". Yu Fu ແລະ Fei Liang, ນັກສຶກສາປະລິນຍາເອກຂອງຫ້ອງຮຽນ 2020, State Key Laboratory ຂອງ Crystal Materials, ມະຫາວິທະຍາໄລ Shandong, ເປັນຜູ້ຂຽນຮ່ວມກັນຄັ້ງທໍາອິດ, Cheng He, State Key Laboratory ຂອງ Solid Microstructure Physics, ມະຫາວິທະຍາໄລ Nanjing, ເປັນຜູ້ຂຽນທີສອງ, ແລະອາຈານ Yu. Haohai ແລະ Huaijin Zhang, ມະຫາວິທະຍາໄລ Shandong, ແລະ Yanfeng Chen, ມະຫາວິທະຍາໄລ Nanjing, ແມ່ນຜູ້ຂຽນຮ່ວມກັນ.
ນັບຕັ້ງແຕ່ Einstein ສະເຫນີທິດສະດີການແຜ່ກະຈາຍຂອງແສງທີ່ກະຕຸ້ນໃນສະຕະວັດທີ່ຜ່ານມາ, ກົນໄກການ laser ໄດ້ຖືກພັດທະນາຢ່າງເຕັມສ່ວນ, ແລະໃນປີ 1960, Maiman ໄດ້ປະດິດ laser ທໍາອິດ pumped optically solid-state laser. ໃນລະຫວ່າງການຜະລິດເລເຊີ, ການຜ່ອນຄາຍຄວາມຮ້ອນແມ່ນເປັນປະກົດການທາງດ້ານຮ່າງກາຍທີ່ສໍາຄັນທີ່ມາພ້ອມກັບການຜະລິດເລເຊີ, ເຊິ່ງມີຜົນກະທົບຢ່າງຫນັກແຫນ້ນຕໍ່ການປະຕິບັດຂອງເລເຊີແລະພະລັງງານເລເຊີທີ່ມີຢູ່. ການຜ່ອນຄາຍຄວາມຮ້ອນແລະຜົນກະທົບທາງຄວາມຮ້ອນໄດ້ຖືກພິຈາລະນາສະເຫມີວ່າເປັນຕົວກໍານົດການທາງກາຍະພາບທີ່ເປັນອັນຕະລາຍທີ່ສໍາຄັນໃນຂະບວນການເລເຊີ, ເຊິ່ງຕ້ອງໄດ້ຮັບການຫຼຸດລົງໂດຍເຕັກໂນໂລຢີການຖ່າຍທອດຄວາມຮ້ອນແລະເຄື່ອງເຮັດຄວາມເຢັນຕ່າງໆ. ດັ່ງນັ້ນ, ປະຫວັດສາດຂອງການພັດທະນາ laser ແມ່ນຖືວ່າເປັນປະຫວັດສາດຂອງການຕໍ່ສູ້ກັບຄວາມຮ້ອນຂອງສິ່ງເສດເຫຼືອ.

ພາບລວມທາງທິດສະດີຂອງການຮ່ວມມື photon-phonon pumping laser

ທີມງານຄົ້ນຄ້ວາໄດ້ມີສ່ວນຮ່ວມໃນການຄົ້ນຄວ້າອຸປະກອນແສງ laser ແລະ nonlinear ຍາວ, ແລະໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ຂະບວນການຜ່ອນຄາຍຄວາມຮ້ອນໄດ້ຮັບຄວາມເຂົ້າໃຈຢ່າງເລິກເຊິ່ງຈາກທັດສະນະຂອງຟີຊິກຂອງລັດແຂງ. ໂດຍອີງໃສ່ແນວຄວາມຄິດພື້ນຖານທີ່ວ່າຄວາມຮ້ອນ (ອຸນຫະພູມ) ແມ່ນປະກອບຢູ່ໃນ phonons microcosmic, ມັນໄດ້ຖືກພິຈາລະນາວ່າການຜ່ອນຄາຍຄວາມຮ້ອນຕົວມັນເອງແມ່ນຂະບວນການ quantum ຂອງຄູ່ electron-phonon, ເຊິ່ງສາມາດຮັບຮູ້ການປັບແຕ່ງ quantum ຂອງລະດັບພະລັງງານເອເລັກໂຕຣນິກໂດຍຜ່ານການອອກແບບເລເຊີທີ່ເຫມາະສົມ, ແລະໄດ້ຮັບ. ຊ່ອງທາງການປ່ຽນເອເລັກໂຕຣນິກໃໝ່ເພື່ອສ້າງຄວາມຍາວຄື້ນໃໝ່ເລເຊີ. ໂດຍອີງໃສ່ແນວຄິດນີ້, ຫຼັກການໃຫມ່ຂອງການຮ່ວມມືເອເລັກໂຕຣນິກ - phonon pumping laser ການຜະລິດໄດ້ຖືກສະເຫນີ, ແລະກົດລະບຽບການຫັນປ່ຽນຂອງເອເລັກໂຕຣນິກພາຍໃຕ້ການ coupling electron-phonon ແມ່ນໄດ້ມາຈາກການເອົາ Nd:YVO4, ໄປເຊຍກັນ laser ພື້ນຖານ, ເປັນວັດຖຸຕົວແທນ. ໃນຂະນະດຽວກັນ, ເຄື່ອງປ້ຳ laser ຮ່ວມມື photon-phonon uncooled ແມ່ນການກໍ່ສ້າງ, ເຊິ່ງໃຊ້ເຕັກໂນໂລຢີການສູບ laser diode ແບບດັ້ງເດີມ. ເລເຊີທີ່ມີຄວາມຍາວຄື້ນທີ່ຫາຍາກ 1168nm ແລະ 1176nm ຖືກອອກແບບ. ບົນພື້ນຖານນີ້, ໂດຍອີງໃສ່ຫຼັກການພື້ນຖານຂອງການຜະລິດເລເຊີແລະການເຊື່ອມ electron-phonon, ມັນພົບເຫັນວ່າຜະລິດຕະພັນຂອງຂອບເຂດການຜະລິດເລເຊີແລະອຸນຫະພູມຄົງທີ່, ເຊິ່ງຄືກັນກັບການສະແດງອອກຂອງກົດຫມາຍ Curie ໃນແມ່ເຫຼັກ, ແລະຍັງສະແດງໃຫ້ເຫັນ. ກົດ​ຫມາຍ​ທາງ​ດ້ານ​ຮ່າງ​ກາຍ​ພື້ນ​ຖານ​ໃນ​ຂະ​ບວນ​ການ​ການ​ຫັນ​ປ່ຽນ​ໄລ​ຍະ​ທີ່​ບໍ່​ເປັນ​ລະ​ບຽບ.

ການ​ທົດ​ລອງ​ການ​ສໍາ​ເລັດ​ຮູບ​ຂອງ​ສະ​ຫະ​ກອນ photon​-phonon​ສູບ laser

ວຽກ​ງານ​ນີ້​ສະ​ຫນອງ​ທັດ​ສະ​ນະ​ໃຫມ່​ສໍາ​ລັບ​ການ​ຄົ້ນ​ຄວ້າ​ທີ່​ທັນ​ສະ​ໄຫມ​ກ່ຽວ​ກັບ​ກົນ​ໄກ​ການ​ຜະ​ລິດ laser​,ຟີຊິກເລເຊີ, ແລະ laser ພະລັງງານສູງ, ຊີ້ໃຫ້ເຫັນມິຕິການອອກແບບໃຫມ່ສໍາລັບເຕັກໂນໂລຊີການຂະຫຍາຍຕົວ wavelength laser ແລະການສໍາຫຼວດໄປເຊຍກັນ laser, ແລະອາດຈະນໍາເອົາແນວຄວາມຄິດການຄົ້ນຄວ້າໃຫມ່ສໍາລັບການພັດທະນາຂອງ.quantum optics, laser ຢາ, ການສະແດງ laser ແລະຂົງເຂດຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ກ່ຽວຂ້ອງອື່ນໆ.