هڪ ليزر جي ڪم جو بنيادي اصول

ليزر جو بنيادي ڪم ڪندڙ اصول (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation) روشني جي محرڪ اخراج جي رجحان تي ٻڌل آهي. واضح ڊيزائن ۽ جوڙجڪ جي هڪ سلسلي ذريعي، ليزر اعلي هم آهنگي، مونوڪروميٽيت، ۽ چمڪ سان بيم ٺاهي رهيا آهن. ليزر وڏي پيماني تي جديد ٽيڪنالاجي ۾ استعمال ڪيا ويا آهن، بشمول شعبن جهڙوڪ مواصلات، دوا، پيداوار، ماپ، ۽ سائنسي تحقيق. انهن جي اعلي ڪارڪردگي ۽ درست ڪنٽرول خاصيتون انهن کي ڪيترن ئي ٽيڪنالاجيز جو بنيادي حصو بڻائي ٿو. هيٺ lasers جي ڪم ڪرڻ جي اصولن ۽ lasers جي مختلف قسمن جي ميکانيزم جي هڪ تفصيلي وضاحت آهي.

1. محرڪ اخراج

متحرڪ اخراجليزر جي نسل جي پويان بنيادي اصول آهي، جيڪو پهريون ڀيرو 1917 ۾ آئن اسٽائن پاران پيش ڪيو ويو آهي. اهو رجحان بيان ڪري ٿو ته روشني ۽ اتساهه واري حالت جي وچ ۾ رابطي جي ذريعي وڌيڪ مربوط فوٽوون ڪيئن پيدا ٿين ٿا. محرڪ اخراج کي بهتر سمجهڻ لاءِ، اچو ته شروع ڪريون spontaneous emission سان:

غير معمولي اخراج: ايٽم، ماليڪيول، يا ٻين خوردبيني ذرڙن ۾، اليڪٽران خارجي توانائي جذب ڪري سگھن ٿا (جهڙوڪ برقي يا نظرياتي توانائي) ۽ اعليٰ توانائي جي سطح تي منتقلي ڪري سگھن ٿا، جنهن کي اتساهه واري حالت طور سڃاتو وڃي ٿو. بهرحال، پرجوش رياست جا اليڪٽران غير مستحڪم هوندا آهن ۽ آخرڪار ٿوري عرصي کان پوءِ هيٺين توانائي جي سطح ڏانهن موٽندا، جنهن کي زميني حالت طور سڃاتو وڃي ٿو. هن عمل دوران، اليڪٽران هڪ فوٽوان جاري ڪري ٿو، جيڪو خود بخود اخراج آهي. اهڙا ڦوٽون فريڪوئنسي، فيز ۽ هدايت جي لحاظ کان بي ترتيب هوندا آهن، ۽ اهڙيءَ طرح هم آهنگيءَ جو فقدان هوندو آهي.

متحرڪ اخراج: محرڪ اخراج جي ڪنجي اها آهي ته جڏهن هڪ پرجوش رياستي اليڪٽران هڪ فوٽوان سان ملي ٿو ان جي منتقلي واري توانائي سان ملندڙ توانائي سان، فوٽوان هڪ نئون فوٽوان ڇڏڻ دوران اليڪٽران کي زميني حالت ڏانهن موٽڻ جو اشارو ڏئي سگهي ٿو. نئون فوٽوان فريڪوئنسي، فيز، ۽ پروپيگيشن جي هدايت جي لحاظ کان اصل هڪ جهڙو آهي، جنهن جي نتيجي ۾ مربوط روشني آهي. اهو رجحان فوٽان جي تعداد ۽ توانائي کي خاص طور تي وڌائي ٿو ۽ ليزر جو بنيادي ميڪانيزم آهي.

مثبت موٽ جو اثر متاثر ٿيل اخراج جو: ليزرز جي ڊيزائن ۾، متحرڪ اخراج جي عمل کي ڪيترائي ڀيرا ورجايو ويندو آهي، ۽ اهو مثبت موٽ وارو اثر تيزيء سان فوٽن جي تعداد کي وڌائي سگھي ٿو. گونجندڙ گفا جي مدد سان، فوٽون جي مطابقت برقرار رکي ٿي، ۽ روشني جي شعاع جي شدت مسلسل وڌي رهي آهي.

2. وچولي حاصل ڪريو

جيوچولي حاصل ڪرڻليزر ۾ بنيادي مواد آهي جيڪو فوٽون جي واڌ ۽ ليزر جي پيداوار کي طئي ڪري ٿو. اهو محرڪ اخراج لاءِ جسماني بنياد آهي، ۽ ان جا خاصيتون ليزر جي تعدد، موج جي ڊيگهه، ۽ پيداوار جي طاقت جو تعين ڪن ٿا. حاصل ڪيل وچولي جو قسم ۽ خاصيتون سڌو سنئون ليزر جي ايپليڪيشن ۽ ڪارڪردگي تي اثر انداز ڪن ٿا.

اتساهه ميڪانيزم: حاصل ڪرڻ جي وچ ۾ اليڪٽرانن کي خارجي توانائي جي ذريعن ذريعي اعلي توانائي جي سطح تي پرجوش ٿيڻ جي ضرورت آهي. اهو عمل عام طور تي خارجي توانائي جي فراهمي جي نظام ذريعي حاصل ڪيو ويندو آهي. عام excitation ميڪانيزم ۾ شامل آهن:

برقي پمپنگ: هڪ برقي ڪرنٽ لاڳو ڪندي حاصل وچولي ۾ اليڪٽرانن کي پرجوش ڪرڻ.

بصري پمپنگ: روشنيءَ جو ذريعو (جهڙوڪ فليش ليمپ يا ٻيو ليزر).

توانائي جي سطح جو نظام: اليڪٽران حاصل ڪرڻ جي وچ ۾ عام طور تي مخصوص توانائي جي سطحن ۾ ورهايل آهن. سڀ کان وڌيڪ عام آهنٻه-سطح نظام۽چار-سطح نظام. هڪ سادي ٻه-سطح واري نظام ۾، اليڪٽران زميني حالت مان پرجوش رياست ڏانهن منتقلي ڪن ٿا ۽ پوءِ متحرڪ اخراج ذريعي زميني حالت ۾ واپس اچن ٿا. چار-سطح واري نظام ۾، اليڪٽران مختلف توانائي جي سطحن جي وچ ۾ وڌيڪ پيچيده منتقلي کان گذري ٿو، اڪثر ڪري اعلي ڪارڪردگي جي نتيجي ۾.

گائن ميڊيا جا قسم:

گيس حاصل وچولي: مثال طور، هيليم-نيون (He-Ne) ليزر. گيس حاصل ڪرڻ وارا ميڊيا انهن جي مستحڪم پيداوار ۽ مقرر ٿيل ويڪرائي ڦاڪ لاء سڃاتل آهن، ۽ وڏي پيماني تي ليبارٽريز ۾ معياري روشني ذريعن طور استعمال ڪيا ويا آهن.

مائع حاصل ڪرڻ وچولي: مثال طور، رنگ ليزر. رنگن جي ماليڪيولن ۾ مختلف موج جي طول و عرض ۾ سٺي اتساهه جا خاصيتون آهن، انهن کي ٽيونبل ليزرز لاءِ مثالي بڻائي ٿو.

مضبوط حاصل وچولي: مثال طور، Nd (neodymium-doped yttrium المونيم گارنٽ) ليزر. اهي lasers انتهائي موثر ۽ طاقتور آهن، ۽ وڏي پيماني تي صنعتي ڪٽڻ، ويلڊنگ، ۽ طبي اپليڪيشن ۾ استعمال ٿيندا آهن.

سيمي ڪنڊيڪٽر حاصل وچولي: مثال طور، گيليم آرسنائيڊ (GaAs) مواد وڏي پيماني تي ڪميونيڪيشن ۽ آپٽو اليڪٽرڪ ڊوائيسز ۾ استعمال ٿيندا آهن جهڙوڪ ليزر ڊاءِڊس.

3. Resonator cavity

جيگونج ڪندڙ غارليزر ۾ هڪ ڍانچي جزو آهي جيڪو راءِ ۽ واڌ ويجهه لاءِ استعمال ٿيندو آهي. ان جو بنيادي ڪم اهو آهي ته ڦوٽانن جي تعداد کي وڌايو وڃي جيڪي محرڪ اخراج ذريعي پيدا ٿين ٿا انهن کي گفا جي اندر عڪاسي ۽ وڌائڻ سان، اهڙيءَ طرح هڪ مضبوط ۽ مرڪوز ليزر آئوٽ پيدا ڪري ٿو.

Resonator cavity جي جوڙجڪ: اهو عام طور تي ٻن متوازي آئيني تي مشتمل هوندو آهي. ھڪڙو ھڪڙو مڪمل طور تي عڪاسي ڪندڙ آئينو آھي، جنھن کي سڏيو ويندو آھيپوئين آئينو، ۽ ٻيو ھڪڙو جزوي طور تي عڪاسي ڪندڙ آئينو آھي، جنھن کي سڏيو ويندو آھيآئوٽ آئوٽ. ڦوٽونز گفا جي اندر اڳتي ۽ پوئتي موٽندا آهن ۽ حاصل ڪيل وچولي سان رابطي ذريعي وڌايو ويندو آهي.

گونج جي حالت: گونجندڙ گفا جي ڊيزائن کي ڪجهه شرطن کي پورو ڪرڻ گهرجي، جيئن ته پڪ ڪرڻ ته فوٽوون ڪيفيءَ جي اندر بيٺل لهرون ٺاهيندا آهن. ان لاءِ گفا جي ڊگھائي کي ليزر جي موج جي گھڻائي جي ضرورت آھي. صرف هلڪي لهرون جيڪي انهن شرطن کي پورا ڪن ٿيون، انهن کي مؤثر طريقي سان گفا جي اندر وڌائي سگهجي ٿو.

آئوٽ بيم: جزوي طور تي ظاھر ڪرڻ وارو آئينو ايمپليفائيڊ لائٽ بيم جي ھڪڙي حصي کي گذرڻ جي اجازت ڏئي ٿو، ليزر جي ٻاھرين شعاع کي ٺاھي ٿو. هن شعاع ۾ اعليٰ هدايت، هم آهنگي ۽ مونوڪروميٽيشن آهي.

جيڪڏهن توهان وڌيڪ سکڻ چاهيو ٿا يا ليزر ۾ دلچسپي رکو ٿا، مهرباني ڪري اسان سان رابطو ڪرڻ لاء آزاد محسوس ڪريو:

Lumispot

ائڊريس: بلڊنگ 4 #، نمبر 99 فرونگ 3rd روڊ، Xishan Dist. ووسي، 214000، چين

ٽيليفون: +86-0510 87381808.

موبائيل: +86-15072320922

Email: sales@lumispot.cn

ويب سائيٽ: www.lumispot-tech.com