ಲೇಸರ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನ ಮತ್ತು ಹೊಸ ಲೇಸರ್ ಸಂಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿ ಇತ್ತೀಚಿನ ಪ್ರಗತಿಗಳು.

ಲೇಸರ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದಲ್ಲಿನ ಇತ್ತೀಚಿನ ಪ್ರಗತಿಗಳು ಮತ್ತು ಹೊಸದುಲೇಸರ್ ಸಂಶೋಧನೆ
ಇತ್ತೀಚೆಗೆ, ಶಾಂಡೊಂಗ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಸ್ಟೇಟ್ ಕೀ ಲ್ಯಾಬೋರೇಟರಿ ಆಫ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್‌ನ ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ಜಾಂಗ್ ಹುವಾಜಿನ್ ಮತ್ತು ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ಯು ಹಾವೊಹೈ ಮತ್ತು ನಾನ್‌ಜಿಂಗ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಸ್ಟೇಟ್ ಕೀ ಲ್ಯಾಬೋರೇಟರಿ ಆಫ್ ಸಾಲಿಡ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ ಫಿಸಿಕ್ಸ್‌ನ ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ಚೆನ್ ಯಾನ್‌ಫೆಂಗ್ ಮತ್ತು ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ಹೆ ಚೆಂಗ್ ಅವರ ಸಂಶೋಧನಾ ಗುಂಪು ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಒಟ್ಟಾಗಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡಿದೆ ಮತ್ತು ಫೂನ್-ಫೋನಾನ್ ಸಹಯೋಗದ ಪಂಪಿಂಗ್‌ನ ಲೇಸರ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿತು ಮತ್ತು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ Nd:YVO4 ಲೇಸರ್ ಸ್ಫಟಿಕವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿ ಸಂಶೋಧನಾ ವಸ್ತುವಾಗಿ ತೆಗೆದುಕೊಂಡಿತು. ಸೂಪರ್‌ಫ್ಲೋರೊಸೆನ್ಸ್‌ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆಯ ಲೇಸರ್ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಅನ್ನು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟದ ಮಿತಿಯನ್ನು ಭೇದಿಸುವ ಮೂಲಕ ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಲೇಸರ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಮಿತಿ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನದ ನಡುವಿನ ಭೌತಿಕ ಸಂಬಂಧ (ಫೋನಾನ್ ಸಂಖ್ಯೆ ನಿಕಟ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿದೆ) ಬಹಿರಂಗಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ರೂಪವು ಕ್ಯೂರಿಯ ನಿಯಮದಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತದೆ. ಈ ಅಧ್ಯಯನವನ್ನು ನೇಚರ್ ಕಮ್ಯುನಿಕೇಷನ್ಸ್ (doi:10.1038/ S41467-023-433959-9) ನಲ್ಲಿ “ಫೋಟಾನ್-ಫೋನಾನ್ ಸಹಯೋಗದಿಂದ ಪಂಪ್ ಮಾಡಿದ ಲೇಸರ್” ಎಂಬ ಹೆಸರಿನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟಿಸಲಾಗಿದೆ. ಶಾಂಡೊಂಗ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಸ್ಟೇಟ್ ಕೀ ಲ್ಯಾಬೋರೇಟರಿ ಆಫ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್‌ನ 2020 ನೇ ತರಗತಿಯ ಪಿಎಚ್‌ಡಿ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿ ಯು ಫೂ ಮತ್ತು ಫೀ ಲಿಯಾಂಗ್ ಸಹ-ಪ್ರಥಮ ಲೇಖಕರು, ನಾನ್‌ಜಿಂಗ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಸ್ಟೇಟ್ ಕೀ ಲ್ಯಾಬೋರೇಟರಿ ಆಫ್ ಸಾಲಿಡ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ ಫಿಸಿಕ್ಸ್‌ನ ಚೆಂಗ್ ಹಿ ಎರಡನೇ ಲೇಖಕರು ಮತ್ತು ಶಾಂಡೊಂಗ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕರಾದ ಯು ಹಾವೊಹೈ ಮತ್ತು ಹುವಾಜಿನ್ ಜಾಂಗ್ ಮತ್ತು ನಾನ್‌ಜಿಂಗ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಯಾನ್‌ಫೆಂಗ್ ಚೆನ್ ಸಹ-ಸಂಬಂಧಿತ ಲೇಖಕರು.
ಕಳೆದ ಶತಮಾನದಲ್ಲಿ ಐನ್‌ಸ್ಟೈನ್ ಬೆಳಕಿನ ಪ್ರಚೋದಿತ ವಿಕಿರಣ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದಾಗಿನಿಂದ, ಲೇಸರ್ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು 1960 ರಲ್ಲಿ, ಮೈಮನ್ ಮೊದಲ ದೃಗ್ವಿಜ್ಞಾನದ ಪಂಪ್ ಮಾಡಿದ ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದರು. ಲೇಸರ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಉಷ್ಣ ವಿಶ್ರಾಂತಿಯು ಲೇಸರ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯೊಂದಿಗೆ ಬರುವ ಒಂದು ಪ್ರಮುಖ ಭೌತಿಕ ವಿದ್ಯಮಾನವಾಗಿದೆ, ಇದು ಲೇಸರ್ ಕಾರ್ಯಕ್ಷಮತೆ ಮತ್ತು ಲಭ್ಯವಿರುವ ಲೇಸರ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಗಂಭೀರವಾಗಿ ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಉಷ್ಣ ವಿಶ್ರಾಂತಿ ಮತ್ತು ಉಷ್ಣ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಯಾವಾಗಲೂ ಲೇಸರ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಪ್ರಮುಖ ಹಾನಿಕಾರಕ ಭೌತಿಕ ನಿಯತಾಂಕಗಳಾಗಿ ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ವಿವಿಧ ಶಾಖ ವರ್ಗಾವಣೆ ಮತ್ತು ಶೈತ್ಯೀಕರಣ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳಿಂದ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಬೇಕು. ಆದ್ದರಿಂದ, ಲೇಸರ್ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯ ಇತಿಹಾಸವನ್ನು ತ್ಯಾಜ್ಯ ಶಾಖದೊಂದಿಗಿನ ಹೋರಾಟದ ಇತಿಹಾಸವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಫೋಟಾನ್-ಫೋನಾನ್ ಸಹಕಾರಿ ಪಂಪಿಂಗ್ ಲೇಸರ್‌ನ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಅವಲೋಕನ

ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಬಹಳ ಹಿಂದಿನಿಂದಲೂ ಲೇಸರ್ ಮತ್ತು ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಸ್ತುಗಳ ಸಂಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿ ತೊಡಗಿಸಿಕೊಂಡಿದೆ ಮತ್ತು ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, ಘನ ಸ್ಥಿತಿಯ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದಿಂದ ಉಷ್ಣ ವಿಶ್ರಾಂತಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಆಳವಾಗಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ. ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಫೋನಾನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಶಾಖ (ತಾಪಮಾನ) ಸಾಕಾರಗೊಂಡಿದೆ ಎಂಬ ಮೂಲಭೂತ ಕಲ್ಪನೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಉಷ್ಣ ವಿಶ್ರಾಂತಿ ಸ್ವತಃ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಫೋನಾನ್ ಜೋಡಣೆಯ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಸೂಕ್ತವಾದ ಲೇಸರ್ ವಿನ್ಯಾಸದ ಮೂಲಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟಗಳ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಟೈಲರಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳಬಹುದು ಮತ್ತು ಹೊಸ ತರಂಗಾಂತರವನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಹೊಸ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಪರಿವರ್ತನೆ ಚಾನಲ್‌ಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಬಹುದು.ಲೇಸರ್. ಈ ಚಿಂತನೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಫೋನಾನ್ ಸಹಕಾರಿ ಪಂಪಿಂಗ್ ಲೇಸರ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಹೊಸ ತತ್ವವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಫೋನಾನ್ ಜೋಡಣೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ನಿಯಮವನ್ನು Nd:YVO4, ಮೂಲಭೂತ ಲೇಸರ್ ಸ್ಫಟಿಕವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿ ವಸ್ತುವಾಗಿ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ ಪಡೆಯಲಾಗಿದೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ ಪಂಪಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬಳಸುವ ತಂಪಾಗಿಸದ ಫೋಟಾನ್-ಫೋನಾನ್ ಸಹಕಾರಿ ಪಂಪಿಂಗ್ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅಪರೂಪದ ತರಂಗಾಂತರ 1168nm ಮತ್ತು 1176nm ಹೊಂದಿರುವ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಲೇಸರ್ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಫೋನಾನ್ ಜೋಡಣೆಯ ಮೂಲ ತತ್ವದ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಲೇಸರ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಮಿತಿ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನದ ಉತ್ಪನ್ನವು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ, ಇದು ಕಾಂತೀಯತೆಯಲ್ಲಿ ಕ್ಯೂರಿಯ ನಿಯಮದ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಗೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಸ್ತವ್ಯಸ್ತವಾದ ಹಂತ ಪರಿವರ್ತನೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಮೂಲಭೂತ ಭೌತಿಕ ನಿಯಮವನ್ನು ಸಹ ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ.

ಫೋಟಾನ್-ಫೋನಾನ್ ಸಹಕಾರಿಯ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸಾಕ್ಷಾತ್ಕಾರಪಂಪಿಂಗ್ ಲೇಸರ್

ಈ ಕೆಲಸವು ಲೇಸರ್ ಉತ್ಪಾದನಾ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದ ಕುರಿತು ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ಸಂಶೋಧನೆಗೆ ಹೊಸ ದೃಷ್ಟಿಕೋನವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ,ಲೇಸರ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ, ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಲೇಸರ್, ಲೇಸರ್ ತರಂಗಾಂತರ ವಿಸ್ತರಣಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಲೇಸರ್ ಸ್ಫಟಿಕ ಪರಿಶೋಧನೆಗೆ ಹೊಸ ವಿನ್ಯಾಸ ಆಯಾಮವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೆ ಹೊಸ ಸಂಶೋಧನಾ ವಿಚಾರಗಳನ್ನು ತರಬಹುದುಕ್ವಾಂಟಮ್ ದೃಗ್ವಿಜ್ಞಾನ, ಲೇಸರ್ ಔಷಧ, ಲೇಸರ್ ಪ್ರದರ್ಶನ ಮತ್ತು ಇತರ ಸಂಬಂಧಿತ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳು.