لیزر جنریشن میکانزم اور نئی لیزر ریسرچ میں حالیہ پیشرفت

لیزر جنریشن میکانزم میں حالیہ پیشرفت اور نئیلیزر تحقیق
حال ہی میں، پروفیسر ژانگ ہواجن اور شیڈونگ یونیورسٹی کی کرسٹل میٹریلز کی اسٹیٹ کلیدی لیبارٹری کے پروفیسر یو ہاؤہائی اور نانجنگ یونیورسٹی کی سالڈ مائیکرو اسٹرکچر فزکس کی اسٹیٹ کلیدی لیبارٹری کے پروفیسر چن یانفینگ اور پروفیسر ہی چینگ کے ریسرچ گروپ نے مل کر کام کیا ہے۔ مسئلہ اور فون-فونون تعاونی پمپنگ کے لیزر جنریشن میکانزم کی تجویز پیش کی، اور روایتی Nd:YVO4 لیزر کرسٹل کو بطور نمائندہ ریسرچ آبجیکٹ لیا۔ سپر فلوروسینس کی اعلی کارکردگی لیزر آؤٹ پٹ الیکٹران توانائی کی سطح کی حد کو توڑ کر حاصل کی جاتی ہے، اور لیزر جنریشن تھریشولڈ اور درجہ حرارت (فونون نمبر کا گہرا تعلق ہے) کے درمیان جسمانی تعلق ظاہر ہوتا ہے، اور اظہار کی شکل کیوری کے قانون کی طرح ہے۔ یہ مطالعہ نیچر کمیونیکیشنز (doi:10.1038/S41467-023-433959-9) میں "فوٹن فونن تعاون سے پمپ شدہ لیزر" کے نام سے شائع ہوا تھا۔ یو فو اور فی لیانگ، کلاس 2020 کے پی ایچ ڈی کے طالب علم، کرسٹل میٹریل کی سٹیٹ کی لیبارٹری، شینڈونگ یونیورسٹی، شریک پہلے مصنف ہیں، چینگ ہی، سٹیٹ کی لیبارٹری آف سالڈ مائیکرو اسٹرکچر فزکس، نانجنگ یونیورسٹی، دوسرے مصنف ہیں، اور پروفیسرز یو۔ Haohai اور Huaijin Zhang، Shandong University، اور Yanfeng Chen، Nanjing University، شریک متعلقہ مصنفین ہیں۔
چونکہ آئن سٹائن نے پچھلی صدی میں روشنی کے محرک ریڈی ایشن تھیوری کی تجویز پیش کی تھی، لیزر میکانزم مکمل طور پر تیار ہو چکا ہے، اور 1960 میں، میمن نے پہلی آپٹیکلی پمپڈ سالڈ سٹیٹ لیزر ایجاد کیا۔ لیزر جنریشن کے دوران، تھرمل ریلیکس لیزر جنریشن کے ساتھ ایک اہم جسمانی رجحان ہے، جو لیزر کی کارکردگی اور دستیاب لیزر پاور کو سنجیدگی سے متاثر کرتا ہے۔ تھرمل ریلیکس اور تھرمل اثر کو ہمیشہ لیزر کے عمل میں کلیدی نقصان دہ جسمانی پیرامیٹرز کے طور پر سمجھا جاتا ہے، جسے مختلف گرمی کی منتقلی اور ریفریجریشن ٹیکنالوجیز کے ذریعے کم کرنا ضروری ہے۔ لہذا، لیزر کی ترقی کی تاریخ کو فضلہ گرمی کے ساتھ جدوجہد کی تاریخ سمجھا جاتا ہے.

فوٹوون فونن کوآپریٹو پمپنگ لیزر کا نظریاتی جائزہ

تحقیقی ٹیم طویل عرصے سے لیزر اور نان لائنر آپٹیکل مواد کی تحقیق میں مصروف ہے، اور حالیہ برسوں میں، ٹھوس حالت طبیعیات کے نقطہ نظر سے تھرمل نرمی کے عمل کو گہرائی سے سمجھا گیا ہے۔ اس بنیادی خیال کی بنیاد پر کہ حرارت (درجہ حرارت) مائیکرو کاسمک فوننز میں مجسم ہوتا ہے، یہ سمجھا جاتا ہے کہ تھرمل ریلیکس خود الیکٹران فونون کپلنگ کا ایک کوانٹم عمل ہے، جو مناسب لیزر ڈیزائن کے ذریعے الیکٹران توانائی کی سطحوں کی کوانٹم ٹیلرنگ کا احساس کر سکتا ہے، اور حاصل کر سکتا ہے۔ نئی طول موج پیدا کرنے کے لیے نئے الیکٹران ٹرانزیشن چینلزلیزر. اس سوچ کی بنیاد پر، الیکٹران فونون کوآپریٹو پمپنگ لیزر جنریشن کا ایک نیا اصول تجویز کیا گیا ہے، اور الیکٹران فونون کپلنگ کے تحت الیکٹران کی منتقلی کا اصول Nd:YVO4، ایک بنیادی لیزر کرسٹل کو بطور نمائندہ چیز لے کر اخذ کیا گیا ہے۔ ایک ہی وقت میں، ایک غیر ٹھنڈا فوٹوون فونون کوآپریٹو پمپنگ لیزر بنایا گیا ہے، جو روایتی لیزر ڈائیوڈ پمپنگ ٹیکنالوجی کا استعمال کرتا ہے۔ نایاب طول موج 1168nm اور 1176nm والا لیزر ڈیزائن کیا گیا ہے۔ اس بنیاد پر، لیزر جنریشن اور الیکٹران فونون کپلنگ کے بنیادی اصول کی بنیاد پر، یہ پایا جاتا ہے کہ لیزر جنریشن تھریشولڈ اور درجہ حرارت کی پیداوار ایک مستقل ہے، جو مقناطیسیت میں کیوری کے قانون کے اظہار کے مترادف ہے، اور یہ بھی ظاہر کرتی ہے۔ بے ترتیب مرحلے کی منتقلی کے عمل میں بنیادی جسمانی قانون۔

فوٹوون فونون کوآپریٹو کا تجرباتی احساسپمپنگ لیزر

یہ کام لیزر جنریشن میکانزم پر جدید تحقیق کے لیے ایک نیا تناظر فراہم کرتا ہے،لیزر فزکس، اور ہائی انرجی لیزر، لیزر طول موج کی توسیع کی ٹیکنالوجی اور لیزر کرسٹل کی تلاش کے لیے ایک نئے ڈیزائن کے طول و عرض کی نشاندہی کرتا ہے، اور اس کی ترقی کے لیے نئے تحقیقی آئیڈیاز لا سکتا ہے۔کوانٹم آپٹکسلیزر میڈیسن، لیزر ڈسپلے اور دیگر متعلقہ ایپلی کیشن فیلڈز۔