Progreso de la investigación de cristales láser de infrarrojo medio - Parte 02

1. Estado de investigación y tendencia de desarrollo futuro de cristales láser de infrarrojo medio (2-5 μ m)

De acuerdo con el orden de la longitud de onda del láser de corta a larga, los principales materiales  que han logrado una salida de láser (incluidas algunas fibras ópticas y cerámicas transparentes para comparar) se enumeran en la Tabla 1. Entre ellos, la potencia de salida de láser continua más alta de cristales láser correspondientes a diferentes bandas de onda se muestra en la Figura 2. La potencia de salida del láser de los iones activados muestra una tendencia de atenuación obvia a medida que la longitud de onda se expande a la dirección del infrarrojo medio. Esto se debe principalmente a que: cuanto más larga es la longitud de onda, más estrecha es la brecha de banda entre los niveles de energía superior e inferior del láser, y mayor es la pérdida de transición no radiativa. La tasa de transición no radiativa de los materiales láser se puede calcular mediante la fórmula (2):

En la fórmula, W _NR  representa la tasa de transición no radiativa, β _el  y α   representa la constante en la matriz donde se encuentran los iones dopantes, Δ E   es la banda prohibida entre el nivel de energía superior y el nivel de energía inferior, y ħω   representa la energía de los fonones de la matriz. W _NR  depende principalmente de Δ E   y ħω .