لیزر پارامتری نوری (Optical Parametric Oscillator - به عنوان منبع همدوس قابل تنظیم)، در فیزیک (Physics)
انواع لیزرها (Laser) را در آموزش زیر شرح دادیم :
لیزر پارامتری نوری (Optical Parametric Oscillator - به عنوان منبع همدوس قابل تنظیم) :
Optical Parametric Oscillator (OPO) یک منبع نور همدوس و قابل تنظیم است که بر پایه فرایند غیرخطی پارامتری نوری کار می کند. OPO یک لیزر به معنای دقیق (با محیط بهره دارای وارونی جمعیت) نیست، اما یک نوسانگر نوری است که می تواند نور با کیفیت لیزر (همدوس) تولید کند. در OPO، یک موج پمپ با فرکانس
\[ v_p \]به یک بلور غیرخطی تابانده می شود. در داخل بلور، تحت شرایط تطابق فاز (phase matching)، یک فوتون پمپ به دو فوتون با فرکانس های پایین تر به نام سیگنال (
\[ v_s \]) و ایدلر (
\[ v_i \]) تبدیل می شود، به طوری که
\[ v_p = v_s + v_i \](پایستگی انرژی). با قرار دادن بلور در یک حفره نوری (که می تواند برای سیگنال، ایدلر، یا هر دو تشدید باشد)، نوسان اتفاق می افتد.
مکانیزم: فرایند پارامتری نوری (OPG) خودبه خودی است، اما برای دستیابی به نوسان و توان خروجی بالا، از حفره استفاده می شود. با تغییر پارامترهایی مانند دمای بلور، زاویه آن، یا دوره تناوب در بلورهای شبه تطابق فاز (PPLN)، می توان طول موج سیگنال و ایدلر را در محدوده وسیعی تنظیم کرد. OPOها می توانند به صورت پیوسته (CW) یا پالسی (با پمپ پالسی) کار کنند. توان خروجی می تواند از میلی وات تا وات (در CW) و تا ژول (در پالسی) برسد.
کاربردهای OPO بسیار گسترده است: طیف سنجی با وضوح بالا (به دلیل قابلیت تنظیم وسیع)، سنجش از دور (LIDAR تفاضلی)، پزشکی (تشخیص و درمان)، تحقیقات در فوتوشیمی و فیزیک اتمی، و تولید طول موج های جدید (به ویژه در محدوده هایی که لیزرهای مستقیم در دسترس نیستند، مانند مادون قرمز میانی).
مزایای OPO: قابلیت تنظیم فوق العاده وسیع (از فرابنفش تا مادون قرمز دور با انتخاب بلور و پمپ مناسب)، کیفیت پرتو خوب، و توان خروجی مناسب. معایب: نیاز به بلورهای غیرخطی با کیفیت بالا و پمپ با کیفیت پرتو خوب، و پیچیدگی نسبی سیستم. OPOها امروزه به صورت تجاری در دسترس هستند و ابزاری ضروری در بسیاری از آزمایشگاه های تحقیقاتی محسوب می شوند.
