Konwersja w górę transferu energii

Energy Transfer Upconversion lub ETU to zasada fizyczna (najczęściej spotykana w fizyce laserów na ciele stałym ), która polega na wzbudzeniu laserowo aktywnego jonu do poziomu powyżej tego, który zostałby osiągnięty przez zwykłą absorpcję fotonu pompującego, wymaganą dodatkową energia jest przenoszona z innego jonu aktywnego laserowo, który przechodzi nieradiacyjne odwzbudzenie.

ETU obejmuje dwie podstawowe idee: transfer energii i konwersję w górę . Poniższa analiza omówi ETU w kontekście optycznie pompowanego [patrz pompowanie optyczne ] lasera na ciele stałym.

Laser na ciele stałym [patrz także laser ] ma aktywne laserowo jony osadzone w ośrodku macierzystym. Energia może być przenoszona między nimi w wyniku interakcji dipol-dipol (na krótkich odległościach) lub przez fluorescencję i reabsorpcję (na większe odległości). W przypadku ETU przedmiotem zainteresowania jest przede wszystkim przenoszenie energii dipol-dipol.

Jeśli jon aktywny laserowo znajduje się w stanie wzbudzonym, może przejść do stanu niższego albo radiacyjnie (tj. energia jest zachowywana przez emisję fotonu, jak jest to wymagane do działania lasera) lub niepromieniście. Emisja nieradiacyjna może zachodzić w wyniku rozpadu Augera lub poprzez transfer energii do innego jonu aktywnego laserowo. Jeśli tak się stanie, jon otrzymujący energię zostanie wzbudzony do stanu o wyższej energii niż ten, który został już osiągnięty przez absorpcję fotonu pompy. Ten proces dalszego wzbudzania już wzbudzonego jonu aktywnego laserowo jest znany jako konwersja w górę fotonów .

ETU jest zwykle niepożądanym efektem podczas budowania laserów. Rozpad bezpromienisty sam w sobie jest nieefektywny (w idealnym laserze każde przejście w dół byłoby emisji wymuszonej ), podczas gdy wzbudzenie jonu odbierającego energię może spowodować nagrzanie ośrodka wzmacniającego . Kiedy ETU występuje z powodu skupienia jonów w ośrodku gospodarza, jest to czasami określane jako wygaszanie stężenia .