Fixação do ganho em lasers aleatórios

Até o momento a emissão laser é a forma de luz mais pura que temos, conhecido por suas características que com certeza em algum momento nos impressionou. O laser se tornou um pilar da tecnologia atuando nos mais vários âmbitos da sociedade. Sua alta intensidade, coerência, comprimento de onda bem definido, feixe bem colimado, entre outras características, o tornaram objeto de incessante estudo. O que poucos sabem é da existência de um Laser diferente: luz não colimada, sem cavidade óptica, sem uma relação de fase fixa, mas um comprimento de onda bem definido aliado a uma alta intensidade; trata-se do laser aleatório. Uma das características que era explorada apenas em Lasers convencionais era o “gain clamping”, ou fixação do ganho; trata-se de um fenômeno até estranho à primeira vista, afinal pode ser até lógico que quanto mais alimentarmos um meio ativo com mais energia do mecanismo de bombeamento, suas emissões sejam lá Laser ou apenas fluorescência, não parem de crescer a medida que a intensidade de bombeamento cresce. Mas, a fixação do ganho mostra justamente o contrário. Ou seja, num regime Laser, a população do nível superior da transição laser começa a ser administrada de uma forma a diminuir a fluorescência do material ao mesmo tempo em que aumenta a emissão Laser. Neste trabalho, mostraremos que a fixação do ganho não é uma característica apenas de Lasers convencionais, mas também de lasers aleatórios. Esse fenômeno pode ser utilizado como uma ferramenta auxiliar para a caracterização dos lasers aleatórios como também para a operação de termómetros óticos.

Until now, laser emission is the purest form of light we have, known for its characteristics that certainly impressed us at some point, the laser has become a pillar of technology operating in the most diverse spheres of society. Its high intensity, coherence, well-defined wavelength, and well-collimated beam, among other characteristics, made it an object of incessant study; What few know is the existence of a different Laser; non-collimated light, without optical cavity, without a fixed phase relationship, but a well-defined wavelength combined with a high intensity; this is the random laser. One of the features that was only exploited in conventional lasers was the gain fixation; this is a strange phenomenon at first glance, after all it may even be logical that the more we feed an active medium with more energy from the pumping mechanism, its emissions, whether laser or just fluorescence, do not stop growing as pumping grows, but the gain fixation shows just the opposite, in a Laser regime, the population begins to be administered in a way to decrease the fluorescence of the material at the same time that the Laser emission increases, in this work, we will show that the gain fixation is characteristic not only of conventional lasers, but also of random lasers.