تڪڙي پوسٽ لاءِ اسان جي سوشل ميڊيا تي سبسڪرائب ڪريو
ليزر، جديد ٽيڪنالاجي جو هڪ بنياد، اوترو ئي دلچسپ آهن جيترو اهي پيچيده آهن. انهن جي دل ۾ اجزاء جو هڪ سمفني آهي جيڪو هڪجهڙائي سان ڪم ڪري رهيو آهي مربوط، وڌايل روشني پيدا ڪرڻ لاءِ. هي بلاگ انهن اجزاء جي پيچيدگين ۾ ڳنڍجي ٿو، سائنسي اصولن ۽ مساواتن جي مدد سان، ليزر ٽيڪنالاجي جي گهري سمجھ فراهم ڪرڻ لاءِ.
ليزر سسٽم جي اجزاء ۾ اعليٰ بصيرت: پيشه ور ماڻهن لاءِ هڪ ٽيڪنيڪل نقطه نظر
| جزو | فنڪشن | مثالون |
| حاصل ڪريو وچولي | گين ميڊيم ليزر ۾ اهو مواد آهي جيڪو روشني کي وڌائڻ لاءِ استعمال ٿيندو آهي. اهو آبادي جي ڦيرڦار ۽ متحرڪ اخراج جي عمل ذريعي روشني جي واڌ کي آسان بڻائي ٿو. گين ميڊيم جو انتخاب ليزر جي تابڪاري خاصيتن کي طئي ڪري ٿو. | سالڊ اسٽيٽ ليزر: مثال طور، Nd:YAG (نيوڊيميم-ڊوپڊ يٽريئم ايلومينيم گارنٽ)، جيڪو طبي ۽ صنعتي ايپليڪيشنن ۾ استعمال ٿيندو آهي.گيس ليزر: مثال طور، CO2 ليزر، ڪٽڻ ۽ ويلڊنگ لاءِ استعمال ٿيندا آهن.سيمي ڪنڊڪٽر ليزر:مثال طور، ليزر ڊاءِڊس، جيڪي فائبر آپٽڪس ڪميونيڪيشن ۽ ليزر پوائنٽرز ۾ استعمال ٿيندا آهن. |
| پمپنگ جو ذريعو | پمپنگ ذريعو آبادي جي ڦيرڦار (آبادي جي ڦيرڦار لاءِ توانائي جو ذريعو) حاصل ڪرڻ لاءِ حاصل ٿيندڙ وچولي کي توانائي فراهم ڪري ٿو، جيڪو ليزر آپريشن کي فعال بڻائي ٿو. | آپٽيڪل پمپنگ: سالڊ اسٽيٽ ليزر پمپ ڪرڻ لاءِ فليش ليمپ جهڙن تيز روشني جي ذريعن کي استعمال ڪرڻ.بجلي پمپنگ: بجلي جي ڪرنٽ ذريعي گئس ليزر ۾ گئس کي متحرڪ ڪرڻ.سيمي ڪنڊڪٽر پمپنگ: سالڊ اسٽيٽ ليزر ميڊيم کي پمپ ڪرڻ لاءِ ليزر ڊاءِوڊ استعمال ڪرڻ. |
| بصري غافل | ٻن آئينن تي مشتمل آپٽيڪل ڪيفيٽي، روشني کي ظاهر ڪري ٿي ته جيئن حاصل ٿيندڙ وچولي ۾ روشني جي رستي جي ڊيگهه کي وڌائي سگهجي، ان ڪري روشني جي واڌ کي وڌائي سگهجي ٿو. اهو ليزر جي واڌ لاءِ هڪ موٽ ڏيڻ وارو طريقو مهيا ڪري ٿو، روشني جي اسپيڪٽرل ۽ اسپيشل خاصيتن کي چونڊيندي. | پلانر-پلانر غار: ليبارٽري تحقيق ۾ استعمال ٿيندڙ، سادي جوڙجڪ.پلانر-ڪونڪيو گفا: صنعتي ليزرن ۾ عام، اعليٰ معيار جا بيم فراهم ڪري ٿو. رنگ ڪيفي: رنگ ليزر جي مخصوص ڊيزائن ۾ استعمال ٿيندو آهي، جهڙوڪ رنگ گيس ليزر. |
حاصلات جو وچولو: ڪوانٽم ميڪينڪس ۽ آپٽيڪل انجنيئرنگ جو هڪ تعلق
حاصلات وچولي ۾ ڪوانٽم ڊائنامڪس
حاصل ڪرڻ وارو وچولو اهو آهي جتي روشني جي واڌ ويجهه جو بنيادي عمل ٿئي ٿو، هڪ اهڙو رجحان جيڪو ڪوانٽم ميڪينڪس ۾ تمام گهڻي جڙيل آهي. توانائي جي حالتن ۽ وچولي اندر ذرڙن جي وچ ۾ رابطي کي متحرڪ اخراج ۽ آبادي جي ڦيرڦار جي اصولن جي ذريعي منظم ڪيو ويندو آهي. روشني جي شدت (I)، شروعاتي شدت (I0)، منتقلي ڪراس سيڪشن (σ21)، ۽ ٻن توانائي جي سطحن (N2 ۽ N1) تي ذرڙن جي انگن جي وچ ۾ نازڪ تعلق مساوات I = I0e^(σ21(N2-N1)L ذريعي بيان ڪيو ويو آهي. آبادي جي ڦيرڦار حاصل ڪرڻ، جتي N2 > N1، واڌ ويجهه لاءِ ضروري آهي ۽ ليزر فزڪس جو بنياد آهي [1].
ٽي-سطح بمقابله چار-سطح سسٽم
عملي ليزر ڊيزائن ۾، ٽي-سطح ۽ چار-سطح سسٽم عام طور تي استعمال ڪيا ويندا آهن. ٽي-سطح سسٽم، جڏهن ته سادو آهي، آبادي جي الٽ حاصل ڪرڻ لاءِ وڌيڪ توانائي جي ضرورت آهي ڇاڪاڻ ته هيٺيون ليزر ليول زميني حالت آهي. ٻئي طرف، چار-سطح سسٽم، اعلي توانائي جي سطح کان تيز غير تابڪاري خرابي جي ڪري آبادي جي الٽ لاءِ وڌيڪ ڪارآمد رستو پيش ڪن ٿا، انهن کي جديد ليزر ايپليڪيشنن ۾ وڌيڪ عام بڻائي ٿو [2].
Is اربيم-ڊوپڊ گلاسحاصل ڪرڻ جو ذريعو؟
ها، ايربيم-ڊوپڊ گلاس واقعي هڪ قسم جو حاصل ڪرڻ وارو وچولي آهي جيڪو ليزر سسٽم ۾ استعمال ٿيندو آهي. هن حوالي سان، "ڊوپنگ" شيشي ۾ ايربيم آئنز (Er³⁺) جي هڪ خاص مقدار کي شامل ڪرڻ جي عمل کي ظاهر ڪري ٿو. ايربيم هڪ نادر زميني عنصر آهي، جيڪو، جڏهن شيشي جي ميزبان ۾ شامل ڪيو ويندو آهي، ته اهو موثر طريقي سان متحرڪ اخراج ذريعي روشني کي وڌائي سگهي ٿو، جيڪو ليزر آپريشن ۾ هڪ بنيادي عمل آهي.
ايربيم-ڊوپڊ گلاس خاص طور تي فائبر ليزر ۽ فائبر ايمپليفائر ۾ استعمال لاءِ قابل ذڪر آهي، خاص طور تي ٽيليڪميونيڪيشن انڊسٽري ۾. اهو انهن ايپليڪيشنن لاءِ مناسب آهي ڇاڪاڻ ته اهو 1550 nm جي چوڌاري موج جي ڊيگهه تي روشني کي موثر طريقي سان وڌائي ٿو، جيڪو معياري سليڪا فائبر ۾ گهٽ نقصان جي ڪري آپٽيڪل فائبر ڪميونيڪيشن لاءِ هڪ اهم موج آهي.
جياربيئمآئن پمپ جي روشني جذب ڪن ٿا (اڪثر ڪري هڪ کانليزر ڊاءِڊ) ۽ وڌيڪ توانائي جي حالتن ڏانهن پرجوش آهن. جڏهن اهي گهٽ توانائي جي حالت ڏانهن موٽندا آهن، ته اهي ليزر جي عمل ۾ حصو وٺندي، ليزر جي طول موج تي فوٽون خارج ڪندا آهن. هي erbium-doped گلاس کي مختلف ليزر ۽ ايمپليفائر ڊيزائن ۾ هڪ مؤثر ۽ وڏي پيماني تي استعمال ٿيندڙ حاصل ڪرڻ جو ذريعو بڻائي ٿو.
لاڳاپيل بلاگ: خبرون - اربيم-ڊوپڊ گلاس: سائنس ۽ ايپليڪيشنون
پمپنگ ميڪانيزم: ليزر جي پويان محرڪ قوت
آبادي جي ڦيرڦار حاصل ڪرڻ لاءِ مختلف طريقا
پمپنگ ميڪانيزم جو انتخاب ليزر ڊيزائن ۾ اهم آهي، ڪارڪردگي کان وٺي آئوٽ پُٽ ويولنج تائين هر شيءِ تي اثر انداز ٿئي ٿو. آپٽيڪل پمپنگ، ٻاهرين روشني ذريعن جهڙوڪ فليش ليمپ يا ٻين ليزرن کي استعمال ڪندي، سولڊ اسٽيٽ ۽ ڊائي ليزرن ۾ عام آهي. بجلي جي خارج ٿيڻ جا طريقا عام طور تي گئس ليزرن ۾ استعمال ڪيا ويندا آهن، جڏهن ته سيمي ڪنڊڪٽر ليزر اڪثر اليڪٽران انجيڪشن استعمال ڪندا آهن. انهن پمپنگ ميڪانيزم جي ڪارڪردگي، خاص طور تي ڊاءِڊ پمپ ٿيل سولڊ اسٽيٽ ليزرن ۾، تازي تحقيق جو هڪ اهم مرڪز رهيو آهي، جيڪو اعليٰ ڪارڪردگي ۽ ڪمپيڪٽنس پيش ڪري ٿو.3].
پمپنگ جي ڪارڪردگي ۾ ٽيڪنيڪل غور
پمپنگ جي عمل جي ڪارڪردگي ليزر ڊيزائن جو هڪ اهم پهلو آهي، جيڪو مجموعي ڪارڪردگي ۽ ايپليڪيشن جي مناسبيت تي اثر انداز ٿئي ٿو. سولڊ اسٽيٽ ليزر ۾، پمپ ذريعو جي طور تي فليش ليمپ ۽ ليزر ڊاءِوڊ جي وچ ۾ چونڊ سسٽم جي ڪارڪردگي، حرارتي لوڊ، ۽ بيم جي معيار کي خاص طور تي متاثر ڪري سگهي ٿي. اعليٰ طاقت، اعليٰ ڪارڪردگي واري ليزر ڊاءِوڊ جي ترقي DPSS ليزر سسٽم ۾ انقلاب آندو آهي، وڌيڪ ڪمپيڪٽ ۽ ڪارآمد ڊيزائن کي فعال بڻايو آهي [4].
بصري گفا: ليزر بيم جي انجنيئرنگ
ڪيٽي ڊيزائن: فزڪس ۽ انجنيئرنگ جو هڪ متوازن عمل
آپٽيڪل ڪيفي، يا گونج ڪندڙ، صرف هڪ غير فعال جزو ناهي پر ليزر بيم کي شڪل ڏيڻ ۾ هڪ سرگرم حصو وٺندڙ آهي. ڪيفي جي ڊيزائن، جنهن ۾ آئيني جي وکر ۽ ترتيب شامل آهي، ليزر جي استحڪام، موڊ جي جوڙجڪ، ۽ آئوٽ پُٽ کي طئي ڪرڻ ۾ هڪ اهم ڪردار ادا ڪري ٿي. ڪيفي کي نقصان کي گهٽ ڪندي آپٽيڪل حاصلات کي وڌائڻ لاءِ ڊزائين ڪيو وڃي، هڪ چئلينج جيڪو آپٽيڪل انجنيئرنگ کي موج آپٽڪس سان گڏ ڪري ٿو.5.
اوسيليشن حالتون ۽ موڊ چونڊ
ليزر اوسيليشن ٿيڻ لاءِ، ميڊيم پاران مهيا ڪيل فائدو گفا اندر نقصانن کان وڌيڪ هجڻ گهرجي. هي حالت، مربوط لهر جي سپرپوزيشن جي گهرج سان گڏ، اهو طئي ڪري ٿي ته صرف ڪجهه طول بلد موڊ سپورٽ ڪيا وڃن ٿا. موڊ اسپيسنگ ۽ مجموعي موڊ جي جوڙجڪ گفا جي جسماني ڊيگهه ۽ گين ميڊيم جي ريفريڪٽو انڊيڪس کان متاثر ٿئي ٿي [6].
ٿڪل
ليزر سسٽم جي ڊيزائن ۽ آپريشن فزڪس ۽ انجنيئرنگ اصولن جي وسيع دائري کي شامل ڪري ٿو. حاصل ٿيندڙ ميڊيم کي سنڀاليندڙ ڪوانٽم ميڪينڪس کان وٺي آپٽيڪل ڪيفي جي پيچيده انجنيئرنگ تائين، ليزر سسٽم جو هر جزو ان جي مجموعي ڪارڪردگي ۾ اهم ڪردار ادا ڪري ٿو. هن آرٽيڪل ۾ ليزر ٽيڪنالاجي جي پيچيده دنيا ۾ هڪ جھلڪ ڏني وئي آهي، بصيرت پيش ڪئي وئي آهي جيڪا فيلڊ ۾ پروفيسرن ۽ آپٽيڪل انجنيئرن جي ترقي يافته سمجھ سان گونجندي آهي.
حوالا
- 1. سيگمن، اي اي (1986). ليزر. يونيورسٽي سائنس ڪتاب.
- 2. سويلٽو، او. (2010). ليزر جا اصول. اسپرنگر.
- 3. ڪوچنر، ڊبليو. (2006). سالڊ اسٽيٽ ليزر انجنيئرنگ. اسپرنگر.
- 4. پائپر، جي اي، ۽ ملڊرين، آر پي (2014). ڊايوڊ پمپڊ سالڊ اسٽيٽ ليزر. ليزر ٽيڪنالاجي ۽ ايپليڪيشنن جي هينڊ بڪ ۾ (جلد III). سي آر سي پريس.
- 5. ميلوني، پي ڊبليو، ۽ ايبرلي، جي ايڇ (2010). ليزر فزڪس. وائيلي.
- 6. سلفواسٽ، ڊبليو ٽي (2004). ليزر فنڊمينٽلز. ڪيمبرج يونيورسٽي پريس.
پوسٽ جو وقت: نومبر-27-2023