Qu'est-ce que le pompage optique dans le laser?

Variétés de lasers pompés optiquement

1. Lasers à semi-conducteurs avec des isolateurs dopés

· Aperçu:Ces lasers utilisent un milieu hôte à isolation électriquement et reposent sur le pompage optique pour dynamiser les ions laser-actifs. Un exemple courant est le néodyme dans les lasers YAG.

·Recherches récentes:Une étude d'A. Antipov et al. Discute d'un laser proche de l'état solide pour le pompage optique d'échange de spin. Cette recherche met en évidence les progrès de la technologie laser à l'état solide, en particulier dans le spectre presque infrarouge, qui est crucial pour des applications telles que l'imagerie médicale et les télécommunications.

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2. Lasers semi-conducteurs

·Informations générales: Les lasers semi-conducteurs généralement pompés électriquement peuvent également bénéficier du pompage optique, en particulier dans les applications nécessitant une luminosité élevée, telles que les lasers émettrices de surface externe verticale (VECSEL).

·Développements récents: les travaux d'U. Keller sur les peignes de fréquence optique à partir de lasers à semi-conducteurs et de semi-conducteurs ultra-rapides donnent un aperçu de la génération de peignes de fréquence stable à partir de lasers à l'état solide et semi-conducteur à l'état solide à puce et à diode. Cette progression est importante pour les applications de la métrologie de la fréquence optique.

Lire plus approfondie:Peignes de fréquence optique à partir de lasers à semi-conducteurs ultra-rapides et semi-conducteurs

3. Lasers à gaz

·Pompage optique dans les lasers à gaz: certains types de lasers à gaz, comme les lasers de vapeur alcaline, utilisent le pompage optique. Ces lasers sont souvent utilisés dans des applications nécessitant des sources de lumière cohérentes avec des propriétés spécifiques.

Sources de pompage optique

Lampes de décharge: Commun dans les lasers à la lampe, les lampes de décharge sont utilisées pour leur puissance élevée et leur large spectre. Ya Mandryko et al. a développé un modèle de puissance de génération de débit d'arc impulsionnelle dans les lampes de xénon de pompage optique à support actif des lasers à l'état solide. Ce modèle aide à optimiser les performances des lampes de pompage impulsives, cruciales pour un fonctionnement laser efficace.

Diodes laser:Utilisées dans les lasers à puce-diode, les diodes laser offrent des avantages comme une grande efficacité, une taille compacte et la capacité d'être finement réglé.

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Lampes flash: Les lampes flash sont des sources d'éclairage intenses à large spectre qui sont couramment utilisées pour pomper les lasers à l'état solide, tels que Ruby ou ND: YAG lasers. Ils fournissent une explosion de lumière à haute intensité qui excite le milieu laser.

Lampes à arc: Similaire aux lampes flash mais conçues pour un fonctionnement continu, les lampes à arc offrent une source régulière de lumière intense. Ils sont utilisés dans des applications où un fonctionnement au laser à onde continue (CW) est nécessaire.

LED (diodes émettrices de lumière): Bien qu'ils ne soient pas aussi courants que les diodes laser, les LED peuvent être utilisées pour le pompage optique dans certaines applications de faible puissance. Ils sont avantageux en raison de leur longue durée de vie, de leur faible coût et de leur disponibilité dans diverses longueurs d'onde.

Soleil: Dans certaines configurations expérimentales, la lumière du soleil concentrée a été utilisée comme source de pompe pour les lasers à pompon solaire. Cette méthode exploite l'énergie solaire, ce qui en fait une source renouvelable et rentable, bien qu'elle soit moins contrôlable et moins intense par rapport aux sources de lumière artificielle.

Diodes laser couplées à la fibre: Ce sont des diodes laser couplées aux fibres optiques, qui fournissent la lumière de la pompe plus efficacement au milieu laser. Cette méthode est particulièrement utile dans les lasers en fibre et dans les situations où la livraison précise de la lumière de la pompe est cruciale.

Autres lasers: Parfois, un laser est utilisé pour en pomper un autre. Par exemple, un laser ND: YAG doublé en fréquence peut être utilisé pour pomper un laser de colorant. Cette méthode est souvent utilisée lorsque des longueurs d'onde spécifiques sont nécessaires pour le processus de pompage qui n'est pas facilement réalisée avec des sources lumineuses conventionnelles.