کلیدزنی بهره ( به انگلیسی: Gain - switching ) یک تکنیک در نورشناسی است که به وسیلهٔ آن می توان لیزر را برای تولید پالس های نوری با مدت زمان بسیار کوتاه، در مرتبهٔ پیکوثانیه ( 12 - 10 ) ایجاد کرد. [ ۱] [ ۲]
در لیزر نیم رسانا، پالس های نوری با تزریق حامل های زیادی ( الکترون ) به ناحیه فعال قطعه تولید می شوند و تراکم حامل را در آن منطقه از پایین به بالاتر از آستانه لیزرتابی می رسانند. وقتی تراکم حامل از آن مقدار فراتر رود، گسیل تحریکی متعاقب آن منجر به تولید تعداد زیادی فوتون می شود.
با این حال، حامل ها در نتیجه گسیل تحریکی سریع تر از تزریق تخلیه می شوند؛ بنابراین تراکم حامل در نهایت به زیر آستانه لیزرتابی کاهش می یابد که منجر به خاتمه خروج نور می شود. اگر تزریق حامل در این دوره متوقف نشده باشد، تراکم حامل در ناحیه فعال می تواند یک بار دیگر افزایش یابد و این روند دوباره تکرار شود.
شکل سمت راست یک پالس معمولی را نشان می دهد که با کلیدزنی - بهره با جریان تزریق سینوسی در ۲۵۰ مگاهرتز ایجاد می شود و یک پالس تقریباً ۵۰ پیکوثانیه ای را تولید می کند. تراکم حامل در طی پالس کاهش می یابد، و متعاقباً به دلیل ادامه تزریق جریان افزایش می یابد، و یک پالس ثانویه کوچک تر تولید می شود. اگر جریان تزریق در زمان مناسب به سرعت خاموش شود، به عنوان مثال با استفاده از مدار دیود بازیابی پله ای، یک سیگنال پالس نوری ۵۰ پیکوثانیه ای را می توان تولید کرد.
برای لیزرهای رنگی و حالت - جامد، کلیدزنی بهره ( یا پمپاژ همزمان ) معمولاً شامل محیط بهره لیزر است که با لیزر پالس دیگری پمپ می شود. از آنجا که پالس های پمپ کوتاه مدت هستند، بهره نوری فقط برای مدت کوتاهی در لیزر وجود دارد که منجر به خروجی پالس می شود. کلیدزنی - کیو معمولاً برای تولید خروجی پالسی از این نوع لیزرها استفاده می شود، زیرا می توان به پالس هایی با قدرت اوج بسیار بالاتری دست یافت.
اصطلاح کلیدزنی بهره از این واقعیت بدست می آید که وقتی چگالی حامل یا شدت پمپ در ناحیه فعال قطعه زیر آستانه باشد، و وقتی چگالی حامل یا شدت پمپ از آستانه لیزرتابی عبور می کند، کلیدها به مقدار مثبت تغییر می کند.
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفدر لیزر نیم رسانا، پالس های نوری با تزریق حامل های زیادی ( الکترون ) به ناحیه فعال قطعه تولید می شوند و تراکم حامل را در آن منطقه از پایین به بالاتر از آستانه لیزرتابی می رسانند. وقتی تراکم حامل از آن مقدار فراتر رود، گسیل تحریکی متعاقب آن منجر به تولید تعداد زیادی فوتون می شود.
با این حال، حامل ها در نتیجه گسیل تحریکی سریع تر از تزریق تخلیه می شوند؛ بنابراین تراکم حامل در نهایت به زیر آستانه لیزرتابی کاهش می یابد که منجر به خاتمه خروج نور می شود. اگر تزریق حامل در این دوره متوقف نشده باشد، تراکم حامل در ناحیه فعال می تواند یک بار دیگر افزایش یابد و این روند دوباره تکرار شود.
شکل سمت راست یک پالس معمولی را نشان می دهد که با کلیدزنی - بهره با جریان تزریق سینوسی در ۲۵۰ مگاهرتز ایجاد می شود و یک پالس تقریباً ۵۰ پیکوثانیه ای را تولید می کند. تراکم حامل در طی پالس کاهش می یابد، و متعاقباً به دلیل ادامه تزریق جریان افزایش می یابد، و یک پالس ثانویه کوچک تر تولید می شود. اگر جریان تزریق در زمان مناسب به سرعت خاموش شود، به عنوان مثال با استفاده از مدار دیود بازیابی پله ای، یک سیگنال پالس نوری ۵۰ پیکوثانیه ای را می توان تولید کرد.
برای لیزرهای رنگی و حالت - جامد، کلیدزنی بهره ( یا پمپاژ همزمان ) معمولاً شامل محیط بهره لیزر است که با لیزر پالس دیگری پمپ می شود. از آنجا که پالس های پمپ کوتاه مدت هستند، بهره نوری فقط برای مدت کوتاهی در لیزر وجود دارد که منجر به خروجی پالس می شود. کلیدزنی - کیو معمولاً برای تولید خروجی پالسی از این نوع لیزرها استفاده می شود، زیرا می توان به پالس هایی با قدرت اوج بسیار بالاتری دست یافت.
اصطلاح کلیدزنی بهره از این واقعیت بدست می آید که وقتی چگالی حامل یا شدت پمپ در ناحیه فعال قطعه زیر آستانه باشد، و وقتی چگالی حامل یا شدت پمپ از آستانه لیزرتابی عبور می کند، کلیدها به مقدار مثبت تغییر می کند.
wiki: کلیدزنی بهره