ಲೇಸರ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನ ಮತ್ತು ಹೊಸ ಲೇಸರ್ ಸಂಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿ ಇತ್ತೀಚಿನ ಪ್ರಗತಿಗಳು

ಲೇಸರ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದಲ್ಲಿ ಇತ್ತೀಚಿನ ಪ್ರಗತಿಗಳು ಮತ್ತು ಹೊಸದುಲೇಸರ್ ಸಂಶೋಧನೆ
ಇತ್ತೀಚೆಗೆ, ಶಾಂಡೊಂಗ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಸ್ಟೇಟ್ ಕೀ ಲ್ಯಾಬೊರೇಟರಿ ಆಫ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್‌ನ ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ಜಾಂಗ್ ಹುಯಿಜಿನ್ ಮತ್ತು ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ಯು ಹಾವೊಹೈ ಅವರ ಸಂಶೋಧನಾ ಗುಂಪು ಮತ್ತು ಸ್ಟೇಟ್ ಕೀ ಲ್ಯಾಬೊರೇಟರಿಯ ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ಚೆನ್ ಯಾನ್‌ಫೆಂಗ್ ಮತ್ತು ಪ್ರೊಫೆಸರ್ ಹೀ ಚೆಂಗ್ ಅವರು ನಾಂಜ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಪರಿಹರಿಸುವಲ್ಲಿ ಒಟ್ಟಾಗಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡಿದ್ದಾರೆ. ಸಮಸ್ಯೆ ಮತ್ತು ಫೂನ್-ಫೋನಾನ್ ಸಹಯೋಗದ ಪಂಪಿಂಗ್‌ನ ಲೇಸರ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು ಮತ್ತು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ Nd:YVO4 ಲೇಸರ್ ಸ್ಫಟಿಕವನ್ನು ಪ್ರಾತಿನಿಧಿಕ ಸಂಶೋಧನಾ ವಸ್ತುವಾಗಿ ತೆಗೆದುಕೊಂಡರು. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟದ ಮಿತಿಯನ್ನು ಭೇದಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸೂಪರ್‌ಫ್ಲೋರೊಸೆನ್ಸ್‌ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ದಕ್ಷತೆಯ ಲೇಸರ್ ಔಟ್‌ಪುಟ್ ಅನ್ನು ಪಡೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಲೇಸರ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಮಿತಿ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನ (ಫೋನಾನ್ ಸಂಖ್ಯೆ ನಿಕಟ ಸಂಬಂಧ ಹೊಂದಿದೆ) ನಡುವಿನ ಭೌತಿಕ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ರೂಪವು ಕ್ಯೂರಿಯ ನಿಯಮದಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತದೆ. ಅಧ್ಯಯನವನ್ನು ನೇಚರ್ ಕಮ್ಯುನಿಕೇಷನ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ರಕಟಿಸಲಾಗಿದೆ (doi:10.1038/ S41467-023-433959-9) "ಫೋಟಾನ್-ಫೋನಾನ್ ಸಹಯೋಗದಿಂದ ಪಂಪ್ ಮಾಡಿದ ಲೇಸರ್" ಎಂಬ ಹೆಸರಿನಲ್ಲಿ. ಯು ಫೂ ಮತ್ತು ಫೀ ಲಿಯಾಂಗ್, 2020 ನೇ ತರಗತಿಯ ಪಿಎಚ್‌ಡಿ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿ, ಸ್ಟೇಟ್ ಕೀ ಲ್ಯಾಬೊರೇಟರಿ ಆಫ್ ಕ್ರಿಸ್ಟಲ್ ಮೆಟೀರಿಯಲ್ಸ್, ಶಾಂಡೊಂಗ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯ, ಸಹ-ಮೊದಲ ಲೇಖಕರು, ಚೆಂಗ್ ಹೆ, ನಾನ್‌ಜಿಂಗ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಸಾಲಿಡ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ ಫಿಸಿಕ್ಸ್‌ನ ಸ್ಟೇಟ್ ಕೀ ಲ್ಯಾಬೊರೇಟರಿ, ಎರಡನೇ ಲೇಖಕ, ಮತ್ತು ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕರು ಯು ಹಾವೊಹೈ ಮತ್ತು ಹುಯಿಜಿನ್ ಜಾಂಗ್, ಶಾಂಡೊಂಗ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯ ಮತ್ತು ಯಾನ್‌ಫೆಂಗ್ ಚೆನ್, ನಾನ್‌ಜಿಂಗ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯ, ಸಹ-ಸಂಬಂಧಿತ ಲೇಖಕರು.
ಕಳೆದ ಶತಮಾನದಲ್ಲಿ ಐನ್‌ಸ್ಟೈನ್ ಬೆಳಕಿನ ಪ್ರಚೋದಿತ ವಿಕಿರಣ ಸಿದ್ಧಾಂತವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದಾಗಿನಿಂದ, ಲೇಸರ್ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು 1960 ರಲ್ಲಿ, ಮೈಮನ್ ಮೊದಲ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಪಂಪ್ ಮಾಡಿದ ಘನ-ಸ್ಥಿತಿಯ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದನು. ಲೇಸರ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಲೇಸರ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯೊಂದಿಗೆ ಉಷ್ಣ ವಿಶ್ರಾಂತಿಯು 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 ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸಬೇಕು. ಆದ್ದರಿಂದ, ಲೇಸರ್ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯ ಇತಿಹಾಸವನ್ನು ತ್ಯಾಜ್ಯ ಶಾಖದೊಂದಿಗಿನ ಹೋರಾಟದ ಇತಿಹಾಸವೆಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಫೋಟಾನ್-ಫೋನಾನ್ ಸಹಕಾರಿ ಪಂಪಿಂಗ್ ಲೇಸರ್‌ನ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಅವಲೋಕನ

ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಲೇಸರ್ ಮತ್ತು ರೇಖಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ವಸ್ತುಗಳ ಸಂಶೋಧನೆಯಲ್ಲಿ ದೀರ್ಘಕಾಲ ತೊಡಗಿಸಿಕೊಂಡಿದೆ ಮತ್ತು ಇತ್ತೀಚಿನ ವರ್ಷಗಳಲ್ಲಿ, ಘನ ಸ್ಥಿತಿಯ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ದೃಷ್ಟಿಕೋನದಿಂದ ಉಷ್ಣ ವಿಶ್ರಾಂತಿ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಆಳವಾಗಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ. ಶಾಖ (ತಾಪಮಾನ) ಮೈಕ್ರೊಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಫೋನಾನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಮೂರ್ತಿವೆತ್ತಿದೆ ಎಂಬ ಮೂಲಭೂತ ಕಲ್ಪನೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಉಷ್ಣ ವಿಶ್ರಾಂತಿಯು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಫೋನಾನ್ ಜೋಡಣೆಯ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಸೂಕ್ತವಾದ ಲೇಸರ್ ವಿನ್ಯಾಸದ ಮೂಲಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಶಕ್ತಿಯ ಮಟ್ಟವನ್ನು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಟೈಲರಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಅರಿತುಕೊಳ್ಳಬಹುದು ಮತ್ತು ಪಡೆಯಬಹುದು. ಹೊಸ ತರಂಗಾಂತರವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಲು ಹೊಸ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಪರಿವರ್ತನೆ ಚಾನಲ್‌ಗಳುಲೇಸರ್. ಈ ಚಿಂತನೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಫೋನಾನ್ ಸಹಕಾರಿ ಪಂಪಿಂಗ್ ಲೇಸರ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಹೊಸ ತತ್ವವನ್ನು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಫೋನಾನ್ ಜೋಡಣೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ನಿಯಮವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿ ವಸ್ತುವಾಗಿ Nd:YVO4, ಮೂಲಭೂತ ಲೇಸರ್ ಸ್ಫಟಿಕವನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ ಪಡೆಯಲಾಗಿದೆ. ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ತಂಪಾಗಿಸದ ಫೋಟಾನ್-ಫೋನಾನ್ ಸಹಕಾರ ಪಂಪ್ ಮಾಡುವ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಲೇಸರ್ ಡಯೋಡ್ ಪಂಪಿಂಗ್ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಅಪರೂಪದ ತರಂಗಾಂತರ 1168nm ಮತ್ತು 1176nm ಹೊಂದಿರುವ ಲೇಸರ್ ಅನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಲೇಸರ್ ಉತ್ಪಾದನೆ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್-ಫೋನಾನ್ ಜೋಡಣೆಯ ಮೂಲ ತತ್ವವನ್ನು ಆಧರಿಸಿ, ಲೇಸರ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಮಿತಿ ಮತ್ತು ತಾಪಮಾನದ ಉತ್ಪನ್ನವು ಸ್ಥಿರವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ, ಇದು ಕಾಂತೀಯತೆಯಲ್ಲಿ ಕ್ಯೂರಿಯ ನಿಯಮದ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ ಅಸ್ತವ್ಯಸ್ತವಾಗಿರುವ ಹಂತದ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಮೂಲಭೂತ ಭೌತಿಕ ಕಾನೂನು.

ಫೋಟಾನ್-ಫೋನಾನ್ ಸಹಕಾರಿಯ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸಾಕ್ಷಾತ್ಕಾರಲೇಸರ್ ಪಂಪ್ ಮಾಡುವುದು

ಈ ಕೆಲಸವು ಲೇಸರ್ ಉತ್ಪಾದನೆಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದ ಮೇಲೆ ಅತ್ಯಾಧುನಿಕ ಸಂಶೋಧನೆಗೆ ಹೊಸ ದೃಷ್ಟಿಕೋನವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ,ಲೇಸರ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ, ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯ ಲೇಸರ್, ಲೇಸರ್ ತರಂಗಾಂತರ ವಿಸ್ತರಣೆ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ಲೇಸರ್ ಸ್ಫಟಿಕ ಪರಿಶೋಧನೆಗಾಗಿ ಹೊಸ ವಿನ್ಯಾಸ ಆಯಾಮವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಗೆ ಹೊಸ ಸಂಶೋಧನಾ ಕಲ್ಪನೆಗಳನ್ನು ತರಬಹುದುಕ್ವಾಂಟಮ್ ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್, ಲೇಸರ್ ಔಷಧ, ಲೇಸರ್ ಪ್ರದರ್ಶನ ಮತ್ತು ಇತರ ಸಂಬಂಧಿತ ಅಪ್ಲಿಕೇಶನ್ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳು.