Beim 바카라 라이브pumpen wird einem 바카라 라이브system Energie zugeführt, um eine Besetzungsinversion zu erzeugen, bei der sich mehr Atome oder Moleküle in einem angeregten Zustand befinden als im Grundzustand. Dies erhöht die Wahrscheinlichkeit einer stimulierten Lichtemission und ermöglicht den 바카라 라이브prozess.

바카라 라이브

Je nach 바카라 라이브typ kann das Pumpen durch verschiedene Methoden erreicht werden, darunter optisches Pumpen, elektrisches Pumpen und chemisches Pumpen. Ungeachtet des verwendeten Pumpverfahrens besteht der Schlüssel zum Erreichen einer 바카라 라이브wirkung darin, eine Besetzungsinversion im Verstärkungsmedium zu erzeugen. Das liegt daran, dass die 바카라 라이브wirkung auf einem Prozess beruht, der erstmals von Einstein beschrieben wurde und als stimulierte Emission bezeichnet wird. Dies geschieht, wenn ein angeregtes Atom oder Molekül im Verstärkungsmedium durch ein eintreffendes Photon dazu angeregt wird, ein zweites Photon der gleichen Wellenlänge und Phase zu emittieren.

Dieser Verstärkungsprozess resultiert in kohärentem Licht, das in Phase 바카라 라이브 und eine einzige Wellenlänge und Richtung hat. Die Wahrscheinlichkeit, dass das angeregte Teilchen eine stimulierte Emission erfährt, hängt jedoch sehr stark davon ab, wie viele angeregte Teilchen es gibt. Folglich werden also mehr davon im angeregten Zustand als im Grundzustand benötigt. Andernfalls dominieren andere Mechanismen, und die gepumpte Energie geht stattdessen als Wärme oder zufälliges Licht (spontane Emission) verloren. Der Crossover-Punkt wird manchmal auch als Pumpschwelle bezeichnet.

Schauen wir uns an, wie dies bei den gängigsten 바카라 라이브typen funktioniert.

바카라 라이브typen werden in der Regel nach ihrer Wahl des Verstärkungsmediums kategorisiert. Dies ist das Material, das die Pumpenergie tatsächlich in 바카라 라이브licht umwandelt. Das Verstärkungsmedium kann ein Festkörperkristall oder Glas, ein Halbleiterchip, ein Gasplasma oder eine Flüssigkeit sein.

 

Optisches Pumpen von Festkörper바카라 라이브n

Beim optischen 바카라 라이브 muss das Anregungslicht eine Wellenlänge haben, die dem Absorptionsspektrum des Verstärkungsmediums entspricht. Wenn das Verstärkungsmedium das Anregungslicht absorbiert, werden seine Elektronen auf höhere Energieniveaus befördert, was zu einer Besetzungsinversion führt.

Optisches Pumpen ist die gängigste Methode zum Pumpen von Festkörper바카라 라이브n, bei denen das Verstärkungsmedium ein Stück Glas oder Kristall ist. Viele Jahre lang wurde das Anregungslicht von intensiven Blitzlampen geliefert, d. h. von Lichtquellen mit hoher Intensität, die kurze Lichtstöße aussenden. Blitzlampen geben in der Regel intensives weißes Licht ab, das dann auf das Verstärkungsmedium fokussiert wird. Der erste 바카라 라이브 überhaupt war ein Festkörper바카라 라이브 dieses Typs: ein Rubin바카라 라이브, der von einer Blitzlampe gepumpt wurde.

 

Diodengepumpte Festkörper바카라 라이브 (DPSS)

Leider erzeugen Blitzlampen Licht in einem breiten Spektrum von Wellenlängen, ein Festkörper-Verstärkungsmedium absorbiert normalerweise jedoch nur bei einer oder mehreren ganz bestimmten Wellenlängen. Die meiste Energie der Blitzlampen endet also als Wärme. Dies erfordert eine aktive Wasserkühlung. Außerdem ist die Möglichkeit, die 바카라 라이브leistung anzupassen, ohne die Qualität des Ausgangsstrahls zu beeinträchtigen, durch ein Problem namens thermische Linsenbildung eingeschränkt.

Eine Lösung, die dieses Erhitzungsproblem reduzierte, wurde gefunden, indem die Blitzlampen durch Dioden바카라 라이브 ersetzt wurden, Halbleiterchips, die elektrisch gepumpt werden – siehe unten. Die Dioden바카라 라이브 sind so konzipiert, dass sie nur bei der Wellenlänge Licht erzeugen, bei der das Festkörperverstärkungsmedium bekanntermaßen Licht absorbiert. Diese Art von 바카라 라이브 wird wenig überraschend als bezeichnet.

 

Optisches Pumpen von anderen 바카라 라이브n

Bei einem Farbstoff바카라 라이브 liegt das Verstärkungsmedium in flüssiger Form vor: ein Lösungsmittel, das einen fluoreszierenden Farbstoff enthält. Diese 바카라 라이브 werden optisch gepumpt, manchmal durch einen anderen 바카라 라이브, manchmal durch Blitzlampen. Farbstoff바카라 라이브, die immer noch eine unbedeutende Technologie sind, wurden früher in der wissenschaftlichen Forschung wegen ihrer Abstimmbarkeit der Wellenlänge eingesetzt. Heute sind die meisten Anwendungen, die eine Wellenlängenabstimmung benötigen, zu Festkörper-Alternativen auf Titanbasis übergegangen: Saphir- (Ti:S) oder Ytterbium-Verstärkungsmedien. Gepulste Farbstoff바카라 라이브, die von Blitzlampen gepumpt werden, werden jedoch gelegentlich in einer Handvoll Nischenanwendungen wie der Lithotripsie eingesetzt.

Titan: Saphir-바카라 라이브sind Festkörper바카라 라이브, bei denen das Verstärkungsmedium ein mit Titan-Ionen dotierter Saphir-Kristall ist. Diese 바카라 라이브 werden optisch durch eine Art grünen 바카라 라이브 gepumpt. Sie sind in der Wissenschaft weit verbreitet, da ihr breiter Wellenlängenbereich Anwendungen unterstützt, die eine einfache Abstimmbarkeit erfordern, wie z. B. dieFluoreszenzmikroskopie바카라 라이브 dieDurchflusszytometrie. So wird auch der gepulste Betrieb mit Pulsen 바카라 라이브 nurwenigen Femtosek바카라 라이브enermöglicht, wobei eine Methode namens Mode-Locking z바카라 라이브 Einsatz kommt.

Andere 바카라 라이브 verwenden optisches Pumpen durch Dioden바카라 라이브, darunter Ytterbium-dotiertes Glas und Ytterbium-dotierte Fasern, sowie 바카라 라이브, die auf mit anderen Seltenerdmetallen dotierten Fasern basieren.

 

Elektrisches Pumpen von Gas바카라 라이브n

Elektrisches Pumpen ist eine weitere Methode des 바카라 라이브pumpens. Dabei wird ein elektrischer Strom durch das Verstärkungsmedium geleitet, um die Atome oder Moleküle anzuregen. Dies ist der Pumpmechanismus, der in praktisch allen Gas바카라 라이브n verwendet wird. Dabei wird durch den Stromfluss durch ein Niederdruckgas ein Plasma erzeugt.

Elektrisches 바카라 라이브 wird zum Betrieb vonExcimer-바카라 라이브nverwendet. Dies sind leistungsstarke Gas바카라 라이브, die Pulse von tiefem UV-바카라 라이브licht mit sehr hohen Pulsenergien aussenden. Das einzigartige Leistungsregime von Excimer-바카라 라이브n ist der Schlüssel zu mehreren kritischen Prozessen bei der Herstellung vonHochle바카라 라이브ungsbildschirmen, einschließlich solcher, die auf OLED und den neuesten Mikro-OLED-Technologien basieren. Excimer-바카라 라이브 werden auch beirefraktiven ophthalmologischen Eingriffen(z. B. LASIK) zur Korrektur von Sehproblemen eingesetzt. Darüber hinaus etablieren sich diese 바카라 라이브quellen als Arbeitspferde in vielen neuen Anwendungen der gepulsten 바카라 라이브abscheidung (PLD).

Kontinuierlich arbeitende Gas바카라 라이브 wieArgon-Ionen-바카라 라이브und Helium-Neon-바카라 라이브 waren herausragende Beispiele, die auf elektrisches Pumpen angewiesen waren und eine Zeit lang 바카라 라이브anwendungen mit sichtbaren Wellenlängen dominierten. Sie erzeugten zwar einen qualitativ hochwertigen Strahl, aber aufgrund der begrenzten Auswahl an Wellenlängen und der extrem niedrigen elektrischen Effizienz sind sie heute nur noch Nischenprodukte. Ihre früheren Anwendungen werden heute oft von Halbleiter바카라 라이브n, DPSS-바카라 라이브n oder optisch gepumpten Halbleiter바카라 라이브n (OPSLs) bedient – siehe unten.

 

Elektrisches Pumpen von Halbleiter바카라 라이브n

Elektrisches Pumpen wird üblicherweise in Dioden바카라 라이브n verwendet, die oft auch als Halbleiter바카라 라이브 bezeichnet werden. Hier wird ein p-n-Übergang verwendet, um eine Besetzungsinversion zu erzeugen. Ein p-n-Übergang ist eine Grenze zwischen zwei Arten von Halbleitern, wobei der p-Typ-Halbleiter einen Überschuss an positiv geladenen Löchern und der n-Typ-Halbleiter einen Überschuss an negativ geladenen Elektronen aufweist. Wenn eine Spannung an den p-n-Übergang angelegt wird, werden Elektronen und Löcher in den Halbleiter injiziert, wodurch eine Besetzungsinversion entsteht und 바카라 라이브licht erzeugt wird.

Die geringe Größe und die relativ niedrigen Kosten von Dioden바카라 라이브n bedeuten, dass sie heute bei weitem der häufigste 바카라 라이브typ sind, der elektrisch gepumpt wird. Und die Dioden바카라 라이브 selbst werden dann häufig zumPumpen anderer 바카라 라이브typenverwendet.Hochleistungsdioden바카라 라이브werden auch direkt in Anwendungen wie dem Kunststoffschweißen 바카라 라이브 dem Verkleiden/Härten von Metallen eingesetzt.

 

Optisch gepumpte Halbleiter바카라 라이브

Dies bringt uns zu einem wichtigen und einzigartigen 바카라 라이브typ, dem optisch gepumpten Halbleiter바카라 라이브, oder OPSL. Dieser 바카라 라이브 enthält einen speziellen Typ von Halbleiterchip, der nicht durch Strom, sondern durch das Licht eines oder mehrerer Dioden바카라 라이브 gepumpt wird. Der OPSL hat mehrere einzigartige Vorteile. Seine Halbleiterdetails können für jede spezifische Wellenlänge in einem großen Teil des Nahinfrarotspektrums entwickelt werden. Die Wellenlänge des nahen IR kann dann auf die Frequenz des sichtbaren Bereichs verdoppelt oder sogar auf die Frequenz des UV-Bereichs verdreifacht werden, sodass Modelle mit einer unübertroffenen Auswahl an Wellenlängen entstehen. Genauso wichtig ist, dass die Ausgangsleistung von einigen Milliwatt bis zu 20 Watt skaliert werden kann.

Beispiele für OPSLs sind die 바카라 라이브familienVerdi, Sapphire, Genesis바카라 라이브OBISvon Coherent. Diese 바카라 라이브 sind in den Biowissenschaften weit verbreitet, insbesondere für die Durchflusszytometrie und die konfokale Mikroskopie. OPSLs werden auch in spektakulären Multicolor-바카라 라이브showseingesetzt, da sie eine breitere Farbpalette als jeder andere 바카라 라이브typ ermöglichen.

 

Chemisches 바카라 라이브

Chemisches Pumpen ist eine selten verwendete Methode des 바카라 라이브pumpens, bei der eine chemische Reaktion zur Erzeugung einer Besetzungsinversion im Verstärkungsmedium eingesetzt wird. Chemisches Pumpen wird in sehr speziellen Gas바카라 라이브n verwendet, bei denen eine chemische Reaktion zur Anregung der Atome oder Moleküle im Gas genutzt wird. Die gängigste chemische Pumpmethode ist die Verbrennung von Wasserstoff- und Fluorgas in einem chemischen 바카라 라이브, was zu einer Besetzungsinversion und 바카라 라이브licht führt.

 

Zusammenfassung

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Pumpen von 바카라 라이브n ein entscheidender Prozess für die Erzeugung von kohärentem, hochintensivem Licht in 바카라 라이브systemen ist. Ob durch optische, elektrische oder chemische Mittel erreicht, der Schlüssel zum 바카라 라이브pumpen ist die Erzeugung einer Besetzungsinversion im Verstärkungsmedium, die eine stimulierte Emission und die Erzeugung von 바카라 라이브licht ermöglicht.