لیزرهای مرکز رنگی فروسرخ قابل تنظیم

اخیراً لیزرهای با طول موج قابل تنظیم فروسرخِ نزدیک بر اساس مراکز رنگی در بلورهای هالید قلیایی، تکامل یافته‌اند و در زمینه‌های پژوهشی نظیر طیف‌نمایی مولکولی و نورشناسی تارها اهمیت روزافزونی کسب
چهارشنبه، 22 شهريور 1396
تخمین زمان مطالعه:
پدیدآورنده: علی اکبر مظاهری
موارد بیشتر برای شما
لیزرهای مرکز رنگی فروسرخ قابل تنظیم
لیزرهای مرکز رنگی فروسرخ قابل تنظیم

مترجم: فرید احسانلو
منبع:راسخون
 

اخیراً لیزرهای با طول موج قابل تنظیم فروسرخِ نزدیک بر اساس مراکز رنگی در بلورهای هالید قلیایی، تکامل یافته‌اند و در زمینه‌های پژوهشی نظیر طیف‌نمایی مولکولی و نورشناسی تارها اهمیت روزافزونی کسب کرده‌اند. این لیزرها از لحاظ طرح مشابه با سیستم‌های متداول لیزر با طول موج قابل تنظیم بر اساس رنگ‌های مختلف در محلول‌های آلی هستند. اصولاً، تنها اختلاف آن‌ها در این است که مادۀ فعال به جای محلول رنگیِ در حال شارش، یک بُرۀ بلوری است که به طور زمزاییکی سرد می‌شود. اهمیت این لیزرهای جدید حالت جامد در توانایی آن‌ها برای انجام عملیات لیزری با قابلیت تنظیم وسیع در گسترۀ فروسرخ نزدیک است؛ یعنی در گستره‌ای که عمل لیزرهای رنگی با شکست روبه‌رو می‌شود.
مادۀ فعال لیزرهای مرکز رنگی، بلورهای یونی هستند که نقایص نقطه‌ای (مراکز رنگی) به‌خصوصی را شامل می‌شوند؛ در این نقاط الکترون جای یون خارج شده را اشغال می‌کند (ناسااو ). به این الکترون حالت‌های انرژی وابسته است که در حالت عادی در بلورها به وجود نمی‌آیند. به علت جفت‌شدگی شدید این الکترون به ارتعاش‌های شبکه‌ای، گذارهای اپتیکی بین این ترازها نوارهای طیفی پهنی را تولید می‌کنند که انتقال بسامدی آن‌ها بین نوارهای گسیلی و جذبی قابل ملاحظه است. جذب‌های مرکز رنگی نوعی در گسترۀ مرئی طیف قرار می‌گیرند (که به بلور شفاف معمولی حالت رنگی می‌دهند)، با نوارهای گسیلی پهن در گسترۀ فروسرخ نزدیک (1ـ3 میکرون). دمش‌گذار جذبی به کمک منابع لیزری مناسب، نظیر لیزرهای آرگونی یا کریپتونی، می‌تواند نور لیزری در ناحیۀ فروسرخ با قابلیت تنظیم طول موج در بیش‌تر پهنای طیفی نوار گسیلی آن‌ها تولید کند. این پهنا نوعاً در حدود %15 بسامد مرکزی است.
کلیۀ مراکز رنگی فعال لیزری که تا کنون تکامل یافته‌اند نقایص پیچیده‌ای هستند که در آن از ترکیب مراکز سادۀ F (مراکز رنگی که در آن‌ها الکترون‌ها در جای خالی یون منفی به دام می‌افتند) با سایر نقایص نقطه‌ای استفاده شده است. اولین گروه (فریتز و دیگر 1965، مولنار ودیگر1974، بیگانگ و دیگر 1977) از این لیزرها بر اساس پیوند مرکز F با نقایص 〖Li〗^+ یا 〖Na〗^+ تکامل پیدا کرد که عمل لیزری پایدار قابل تنظیم را در ناحیۀ 2/2ـ 3/3 میکرون فراهم می‌سازد و اکنون به صورت تجارتی عرضه می‌شود. کوشش‌های زیادی که برای تکامل ردۀ دیگری از نقایص پیچیده (مراکز F_2^+) با گسیل‌های پهن در گسترۀ 0/8ـ 2 میکرون به عمل آمد، منجر به عملیات لیزری موفقیت‌آمیز مختلفی در آزمایشگاه شد (مولناور ، گلرمان و دیگر ). انتظار می‌رود که عمل لیزری قابل تنظیم با گسترۀ وسیعی تا 4μm به زودی مقدور شود (اشنایدر).
اخیراً یک نوع نقص فعال لیزری جدید در بلورهای مختلف هالیدـ قلیایی با ناخالصی 〖Tl〗^+ کشف شده است که شامل پیوند الکترون به مجتمعی از جاهای خالی یون‌ ـ آنیون 〖Tl〗^+ است (گلرمان و دیگر ). این نقایص در غلظت‌های بالا می‌توانند در تعدادی از شبکه‌های میزبان تولید شوند. تا کنون عمل لیزری پایدار با قابلیت تنطیم وسیع با بلورهای KCl و KBr حاصل شده است. طول موج لیزر در گسترۀ 1/4ـ 1/7 میکرون، با استفاده از لیزر YAG: 〖Nd〗^(3+) (که در 1/06μm عمل می‌کند) به عنوان چشمۀ دمش، به طور پیوسته قابل تنظیم است. این مواد جدید بسیار پایدارند و دارای بازدهی تبدیل %20 هستند. سیستم KCl اخیراً در شرایط مد چفتیده با استفاده از دمش هم‌زمان کار کرده است (مولناور و دیگر ). به علت طولانی بودن زمان فروافت فلئورسان مرکز رنگی، نظام تازه‌ای برای چفتاندن مد مشاهده شده است؛ برخلاف لیزرهای رنگی، تپ‌های فوق‌العاده باریک (با پهنای 100 psec) به وسیلۀ دمشی بسیار بالاتر از آستانۀ لیزری به دست آمده است.
انتظار می‌رود که در تحقیقات تارهای نوری، سیستم‌های جدید لیزری که در این‌جا از آن‌ها صحبت شد به طور گسترده مورد استفاده قرار بگیرند، زیرا اکنون می‌توان رفتار انتشار موج را در ناحیۀ طول موجی که اتلاف تاری آن پایین و پاشندگی اپتیکی آن کمینه است، به آسانی مورد مطالعه قرار داد.
 


ارسال نظر
با تشکر، نظر شما پس از بررسی و تایید در سایت قرار خواهد گرفت.
متاسفانه در برقراری ارتباط خطایی رخ داده. لطفاً دوباره تلاش کنید.
مقالات مرتبط
موارد بیشتر برای شما
هشدارها و راهکارهای عملی مقابله با نفوذ و ترفندهای دشمنان
هشدارها و راهکارهای عملی مقابله با نفوذ و ترفندهای دشمنان
قدم به قدم در خانه تکانی و تمیزکاری اتاق خواب
قدم به قدم در خانه تکانی و تمیزکاری اتاق خواب
بهترین جاهای دیدنی لنکاوی، پنانگ و کوالا برای مسافران تور تایلند
بهترین جاهای دیدنی لنکاوی، پنانگ و کوالا برای مسافران تور تایلند
بررسی خطرات متیلن کلراید و معرفی چند جایگزین برای آن
بررسی خطرات متیلن کلراید و معرفی چند جایگزین برای آن
مراسم تدفین سیدحسن نصرالله چگونه انجام می‌شود؟
play_arrow
مراسم تدفین سیدحسن نصرالله چگونه انجام می‌شود؟
دستور اژه‌ای در خصوص دستگیری هر چه سریع تر قاتل دانشجوی دانشگاه تهران
play_arrow
دستور اژه‌ای در خصوص دستگیری هر چه سریع تر قاتل دانشجوی دانشگاه تهران
علت عصبانیت مستکبرین از ایران در کلام رهبر انقلاب
play_arrow
علت عصبانیت مستکبرین از ایران در کلام رهبر انقلاب
12 نکته مهم برای سفر در ماه مبارک رمضان
12 نکته مهم برای سفر در ماه مبارک رمضان
رهبرانقلاب: توانایی ما برای مقابله با تهدیدهای سخت در سطح عالی است
play_arrow
رهبرانقلاب: توانایی ما برای مقابله با تهدیدهای سخت در سطح عالی است
بقائی: انتقال اجباری فلسطینیان توطئه‌ای مردود است
play_arrow
بقائی: انتقال اجباری فلسطینیان توطئه‌ای مردود است
پزشکیان: جایگاه علم و دانایی حد و مرزی ندارد
play_arrow
پزشکیان: جایگاه علم و دانایی حد و مرزی ندارد
دستور اکید رئیس قوه قضاییه در خصوص جرایم خشن
play_arrow
دستور اکید رئیس قوه قضاییه در خصوص جرایم خشن
اژه‌ای: قوه قضاییه ناخواسته در ۲ قطبی‌ها نیفتد
play_arrow
اژه‌ای: قوه قضاییه ناخواسته در ۲ قطبی‌ها نیفتد
چهار ویژگی ممتاز مردم آذربایجان شرقی در کلام رهبر انقلاب
play_arrow
چهار ویژگی ممتاز مردم آذربایجان شرقی در کلام رهبر انقلاب
واکنش بقایی به تهدید ایران توسط نتانیاهو
play_arrow
واکنش بقایی به تهدید ایران توسط نتانیاهو