レーザーにおける光ポンピングとは何ですか?

光ポンピングレーザーの種類

1. ドープ絶縁体を用いた固体レーザー

・ 概要：これらのレーザーは、電気絶縁性のホスト媒体を使用し、光ポンピングによってレーザー活性イオンにエネルギーを与えます。一般的な例としては、YAGレーザーのネオジムが挙げられます。

·最近の研究:A. Antipovらによる研究では、スピン交換光ポンピング用の固体近赤外レーザーについて議論されています。この研究は、特に医用画像診断や通信などの用途に不可欠な近赤外スペクトルにおける固体レーザー技術の進歩に焦点を当てています。

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2. 半導体レーザー

·一般情報: 通常は電気的にポンピングされる半導体レーザーは、特に垂直外部共振器面発光レーザー (VECSEL) などの高輝度を必要とするアプリケーションでは、光ポンピングのメリットも得られます。

·最近の進展：U. Keller氏による超高速固体レーザーおよび半導体レーザーからの光周波数コムに関する研究は、ダイオード励起固体レーザーおよび半導体レーザーから安定した周波数コムを生成するための知見をもたらします。この進歩は、光周波数計測への応用において重要な意義を持ちます。

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3. ガスレーザー

·ガスレーザーにおける光ポンピング：アルカリ蒸気レーザーなどの特定の種類のガスレーザーでは、光ポンピングが利用されます。これらのレーザーは、特定の特性を持つコヒーレント光源を必要とする用途でよく使用されます。

光ポンピングの光源

放電ランプランプ励起レーザーでは、高出力と広いスペクトル特性を持つ放電ランプが一般的に使用されています。YA Mandrykoらは、固体レーザーの活性媒質光ポンピングキセノンランプにおけるインパルスアーク放電発生の電力モデルを開発しました。このモデルは、効率的なレーザー動作に不可欠なインパルスポンピングランプの性能を最適化するのに役立ちます。

レーザーダイオード:ダイオード励起レーザーで使用されるレーザーダイオードは、高効率、コンパクトなサイズ、微調整が可能などの利点があります。

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フラッシュランプフラッシュランプは、ルビーレーザーやNd:YAGレーザーなどの固体レーザーの励起に一般的に用いられる、強力で広帯域のスペクトルを持つ光源です。レーザー媒質を励起する高強度の光バーストを発生します。

アークランプフラッシュランプに似ていますが、連続動作用に設計されたアークランプは、安定した強力な光源を提供します。連続波（CW）レーザー動作が必要な用途で使用されます。

LED（発光ダイオード）LEDはレーザーダイオードほど一般的ではありませんが、特定の低電力アプリケーションでは光ポンピングに使用できます。長寿命、低コスト、そして様々な波長で利用できるという利点があります。

日光いくつかの実験装置では、集光した太陽光を太陽光励起レーザーの励起光源として利用しています。この方法は太陽エネルギーを利用するため、再生可能で費用対効果の高い光源となりますが、人工光源に比べると制御性が低く、強度も低くなります。

ファイバー結合型レーザーダイオード: 光ファイバーに接続されたレーザーダイオードで、ポンプ光をレーザー媒体へより効率的に伝送します。この方法は、ファイバーレーザーや、ポンプ光の正確な伝送が不可欠な状況において特に有効です。

その他のレーザー: 時には、あるレーザーを別のレーザーの励起に用いることがあります。例えば、周波数逓倍Nd:YAGレーザーを色素レーザーの励起に用いる場合があります。この方法は、従来の光源では容易に実現できない特定の波長を励起プロセスに必要とする場合によく用いられます。