لازېر ھاسىل قىلىش مېخانىزمىدىكى يېقىنقى ئىلگىرىلەشلەر ۋە يېڭى لازېر تەتقىقاتى

لازېر ھاسىل قىلىش مېخانىزمىدىكى يېقىنقى ئىلگىرىلەشلەر ۋە يېڭىلازېر تەتقىقاتى
يېقىندا، شەندۇڭ ئۇنىۋېرسىتېتى كىرىستال ماتېرىياللىرى دۆلەت ئاچقۇچلۇق تەجرىبىخانىسىدىكى پروفېسسور جاڭ خۇەيجىن ۋە پروفېسسور يۈ خاۋخەي، نەنجىڭ ئۇنىۋېرسىتېتى قاتتىق جىسىم مىكرو قۇرۇلما فىزىكىسى دۆلەت ئاچقۇچلۇق تەجرىبىخانىسىدىكى پروفېسسور چېن يەنفېڭ ۋە پروفېسسور خې چېڭدىن تەركىب تاپقان تەتقىقات گۇرۇپپىسى بۇ مەسىلىنى ھەل قىلىش ئۈچۈن بىرلىكتە ئىشلەپ، فون-فونون ھەمكارلىق پومپىسىنىڭ لازېر ھاسىل قىلىش مېخانىزمىنى ئوتتۇرىغا قويدى ھەمدە ئەنئەنىۋى Nd:YVO4 لازېر كىرىستالىنى ۋەكىللىك تەتقىقات ئوبيېكتى قىلىپ ئالدى. ئېلېكترون ئېنېرگىيە سەۋىيەسى چەكلىمىسىنى بۇزۇپ ئۆتۈش ئارقىلىق يۇقىرى ئۈنۈملۈك لازېر چىقىرىش ئىقتىدارىغا ئېرىشىلىدۇ، ھەمدە لازېر ھاسىل قىلىش چېكى بىلەن تېمپېراتۇرا (فونون سانى زىچ مۇناسىۋەتلىك) ئوتتۇرىسىدىكى فىزىكىلىق مۇناسىۋەت ئاشكارىلاندى، ھەمدە ئىپادىلەش شەكلى كۇرى قانۇنى بىلەن ئوخشاش. بۇ تەتقىقات Nature Communications (doi:10.1038/ S41467-023-433959-9) ژۇرنىلىدا «فوتون-فونون ھەمكارلىق پومپىسى لازېر» نامىدا ئېلان قىلىندى. شەندۇڭ ئۇنىۋېرسىتېتى كىرىستال ماتېرىياللىرى دۆلەت ئاچقۇچلۇق تەجرىبىخانىسىنىڭ 2020-يىللىق دوكتورلۇق ئوقۇغۇچىسى يۈ فۇ ۋە فېي لياڭ بىرلىكتە بىرىنچى ئاپتورلار، نەنجىڭ ئۇنىۋېرسىتېتى قاتتىق جىسىملار مىكرو قۇرۇلما فىزىكىسى دۆلەت ئاچقۇچلۇق تەجرىبىخانىسىدىن چېڭ خې ئىككىنچى ئاپتور، شەندۇڭ ئۇنىۋېرسىتېتىدىن پروفېسسور يۈ خاۋخەي ۋە خۇەيجىن جاڭ ۋە نەنجىڭ ئۇنىۋېرسىتېتىدىن يەنفېڭ چېن بىرلىكتە ئاپتورلار.
ئېينىشتېين ئۆتكەن ئەسىردە نۇرنىڭ قوزغىتىلغان رادىئاتسىيە نەزەرىيىسىنى ئوتتۇرىغا قويغاندىن بۇيان، لازېر مېخانىزمى تولۇق تەرەققىي قىلدۇرۇلدى، ھەمدە 1960-يىلى مايمان تۇنجى ئوپتىكىلىق پومپا بىلەن پومپىلىنىدىغان قاتتىق ھالەتلىك لازېرنى ئىجاد قىلدى. لازېر ھاسىل قىلىش جەريانىدا، ئىسسىقلىق بوشىشىش لازېر ھاسىل قىلىش بىلەن بىللە يۈز بېرىدىغان مۇھىم فىزىكىلىق ھادىسە بولۇپ، لازېرنىڭ ئىقتىدارى ۋە ئىشلىتىشكە بولىدىغان لازېر قۇۋۋىتىگە ئېغىر تەسىر كۆرسىتىدۇ. ئىسسىقلىق بوشىشىش ۋە ئىسسىقلىق ئېففېكتى ھەمىشە لازېر جەريانىدىكى ئاساسلىق زىيانلىق فىزىكىلىق پارامېتىرلار دەپ قارىلىپ كەلگەن بولۇپ، ھەر خىل ئىسسىقلىق ئۆتكۈزۈش ۋە سوۋۇتۇش تېخنىكىلىرى ئارقىلىق بۇ پارامېتىرلارنى ئازايتىش كېرەك. شۇڭا، لازېرنىڭ تەرەققىيات تارىخى ئىسراپ ئىسسىقلىق بىلەن كۈرەش قىلىش تارىخى دەپ قارىلىدۇ.

فوتون-فونون ھەمكارلىق پومپا لازېرىنىڭ نەزەرىيىۋى ئومۇمىي ئەھۋالى

بۇ تەتقىقات گۇرۇپپىسى ئۇزۇندىن بۇيان لازېر ۋە سىزىقسىز ئوپتىكىلىق ماتېرىياللار تەتقىقاتى بىلەن شۇغۇللىنىپ كەلگەن بولۇپ، يېقىنقى يىللاردىن بۇيان، قاتتىق ھالەت فىزىكىسى نۇقتىسىدىن ئىسسىقلىق بوشاشتۇرۇش جەريانى چوڭقۇر چۈشىنىلدى. ئىسسىقلىق (تېمپېراتۇرا) مىكرو ئالەم فونونلىرىدا گەۋدىلىنىدۇ دېگەن ئاساسىي قاراشقا ئاساسەن، ئىسسىقلىق بوشاشتۇرۇشنىڭ ئۆزى ئېلېكترون-فونون باغلىنىشىنىڭ كۋانت جەريانى بولۇپ، مۇۋاپىق لازېر لايىھىسى ئارقىلىق ئېلېكترون ئېنېرگىيە سەۋىيەسىنىڭ كۋانت ماسلىشىشىنى ئەمەلگە ئاشۇرالايدۇ ۋە يېڭى دولقۇن ئۇزۇنلۇقىنى ھاسىل قىلىش ئۈچۈن يېڭى ئېلېكترون ئۆتۈش قاناللىرىغا ئېرىشەلەيدۇ، دەپ قارىلىدۇ.لازېربۇ ئىدىيە ئاساسىدا، ئېلېكترون-فونون ھەمكارلىق پومپا لازېر ھاسىل قىلىشنىڭ يېڭى پىرىنسىپى ئوتتۇرىغا قويۇلدى، ھەمدە ئېلېكترون-فونون باغلىنىشى ئاستىدا ئېلېكترون ئۆتۈش قائىدىسى ئاساسىي لازېر كرىستالى Nd:YVO4 نى ۋەكىللىك ئوبيېكت قىلىپ ئېلىش ئارقىلىق چىقىرىلدى. شۇنىڭ بىلەن بىر ۋاقىتتا، ئەنئەنىۋى لازېر دىئود پومپا تېخنىكىسىنى قوللانغان سوۋۇتۇلمىغان فوتون-فونون ھەمكارلىق پومپا لازېرى ياسىلدى. ئاز ئۇچرايدىغان دولقۇن ئۇزۇنلۇقى 1168nm ۋە 1176nm بولغان لازېر لايىھەلەندى. بۇ ئاساستا، لازېر ھاسىل قىلىش ۋە ئېلېكترون-فونون باغلىنىشىنىڭ ئاساسىي پىرىنسىپىغا ئاساسەن، لازېر ھاسىل قىلىش چېكى بىلەن تېمپېراتۇرىنىڭ كۆپەيتىلمىسى تۇراقلىق قىممەت ئىكەنلىكى بايقالدى، بۇ ماگنىتلىقتىكى كۇرى قانۇنىنىڭ ئىپادىسى بىلەن ئوخشاش، شۇنداقلا تەرتىپسىز باسقۇچلۇق ئۆتكۈنچى جەرياندىكى ئاساسىي فىزىكىلىق قانۇنىيەتنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ.

فوتون-فونون ھەمكارلىقىنىڭ تەجرىبە ئارقىلىق ئەمەلگە ئېشىشىلازېر پومپىسى

بۇ ئەسەر لازېر ھاسىل قىلىش مېخانىزمى توغرىسىدىكى ئالدىنقى قاتاردىكى تەتقىقاتلار ئۈچۈن يېڭى بىر قاراش بىلەن تەمىنلەيدۇ،لازېر فىزىكىسىۋە يۇقىرى ئېنېرگىيەلىك لازېر، لازېر دولقۇن ئۇزۇنلۇقىنى كېڭەيتىش تېخنىكىسى ۋە لازېر كرىستاللىرىنى تەكشۈرۈش ئۈچۈن يېڭى لايىھە ئۆلچىمىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ، ھەمدە تەرەققىيات ئۈچۈن يېڭى تەتقىقات ئىدىيەلىرىنى ئېلىپ كېلىشى مۇمكىن.كۋانت ئوپتىكىسى، لازېر تېبابىتى، لازېر كۆرسىتىش ۋە باشقا مۇناسىۋەتلىك قوللىنىش ساھەلىرى.