레이저의 광 펌핑이란 무엇인가?

광 펌핑 레이저의 종류

1. 도핑된 절연체를 사용한 고체 레이저

· 개요:이러한 레이저는 전기적으로 절연된 호스트 매질을 사용하고 광학 펌핑을 통해 레이저 활성 이온에 에너지를 공급합니다. 일반적인 예로 YAG 레이저의 네오디뮴이 있습니다.

·최근 연구:A. Antipov 외 연구진의 연구에서는 스핀 교환 광 펌핑을 위한 고체 근적외선 레이저에 대해 논의합니다. 이 연구는 고체 레이저 기술, 특히 의료 영상 및 통신과 같은 응용 분야에 필수적인 근적외선 스펙트럼 분야의 발전을 조명합니다.

추가 자료:스핀 교환 광 펌핑을 위한 고체 근적외선 레이저

2. 반도체 레이저

·일반 정보: 일반적으로 전기적으로 펌핑되는 반도체 레이저도 광학 펌핑의 이점을 얻을 수 있으며, 특히 수직 외부 공동 표면 방출 레이저(VECSEL)와 같이 높은 밝기가 필요한 응용 분야에서 유용합니다.

·최근 연구 성과: U. Keller의 초고속 고체 및 반도체 레이저를 이용한 광 주파수 빗(optical frequency comb) 연구는 다이오드 펌핑 고체 및 반도체 레이저를 이용한 안정적인 주파수 빗 생성에 대한 통찰력을 제공합니다. 이러한 발전은 광 주파수 계측 분야의 응용 분야에 중요한 의미를 지닙니다.

추가 자료:초고속 고체 및 반도체 레이저의 광 주파수 빗

3. 가스 레이저

·가스 레이저의 광 펌핑: 알칼리 증기 레이저와 같은 특정 유형의 가스 레이저는 광 펌핑을 사용합니다. 이러한 레이저는 특정 특성을 가진 간섭성 광원이 필요한 응용 분야에서 자주 사용됩니다.

광 펌핑의 소스

방전 램프램프 펌핑 레이저에서 흔히 사용되는 방전 램프는 높은 출력과 넓은 스펙트럼을 제공하기 때문에 사용됩니다. YA Mandryko 등은 고체 레이저의 능동 매질 광 펌핑 제논 램프에서 임펄스 아크 방전 생성에 대한 전력 모델을 개발했습니다. 이 모델은 효율적인 레이저 작동에 필수적인 임펄스 펌핑 램프의 성능을 최적화하는 데 도움이 됩니다.

레이저 다이오드:다이오드 펌핑 레이저에 사용되는 레이저 다이오드는 높은 효율성, 소형 크기, 정밀한 조정 가능성과 같은 장점을 제공합니다.

추가 자료:레이저 다이오드란 무엇인가요?

플래시 램프플래시 램프는 루비 레이저나 Nd:YAG 레이저와 같은 고체 레이저를 펌핑하는 데 일반적으로 사용되는 강렬하고 넓은 스펙트럼의 광원입니다. 플래시 램프는 레이저 매질을 여기시키는 고강도의 빛을 생성합니다.

아크 램프: 플래시 램프와 유사하지만 연속 작동을 위해 설계된 아크 램프는 강력한 광을 안정적으로 공급합니다. 연속파(CW) 레이저 작동이 필요한 분야에 사용됩니다.

LED(발광 다이오드): 레이저 다이오드만큼 흔하지는 않지만, LED는 특정 저전력 응용 분야에서 광 펌핑에 사용될 수 있습니다. LED는 긴 수명, 저렴한 가격, 그리고 다양한 파장에서 사용 가능하다는 장점이 있습니다.

햇빛: 일부 실험에서는 집광된 태양광을 태양열 펌프 레이저의 펌프원으로 사용했습니다. 이 방법은 태양 에너지를 활용하여 재생 가능하고 비용 효율적인 에너지원이지만, 인공 광원에 비해 제어가 어렵고 강도가 약합니다.

파이버 결합 레이저 다이오드: 광섬유에 연결된 레이저 다이오드로, 펌프 광을 레이저 매질에 더욱 효율적으로 전달합니다. 이 방식은 특히 광섬유 레이저와 펌프 광의 정밀한 전달이 중요한 상황에서 유용합니다.

기타 레이저: 때로는 하나의 레이저가 다른 레이저를 펌핑하는 데 사용됩니다. 예를 들어, 주파수가 두 배인 Nd:YAG 레이저가 색소 레이저를 펌핑하는 데 사용될 수 있습니다. 이 방법은 펌핑 과정에 특정 파장이 필요하지만 기존 광원으로는 쉽게 달성할 수 없는 경우에 자주 사용됩니다.