ليزر ۾ آپٽيڪل پمپنگ ڇا آهي؟

اسان جي سوشل ميڊيا تي رڪنيت حاصل ڪريو فوري پوسٽ لاء

ان جي جوهر ۾، ليزر پمپنگ هڪ رياست حاصل ڪرڻ لاء هڪ وچولي کي توانائي ڏيڻ جو عمل آهي جتي اهو ليزر جي روشني کي خارج ڪري سگهي ٿو. اهو عام طور تي روشني يا برقي ڪرنٽ کي وچولي ۾ داخل ڪرڻ سان ڪيو ويندو آهي، ان جي ايٽم کي پرجوش ڪندي ۽ مربوط روشني جي اخراج جي ڪري. اهو بنيادي عمل 20 صدي جي وچ ۾ پهرين ليزر جي اچڻ کان وٺي اهم طور تي ترقي ڪئي آهي.

جڏهن ته اڪثر ڪري شرح جي مساواتن جي نموني سان، ليزر پمپنگ بنيادي طور تي هڪ مقداري ميڪيڪل عمل آهي. ان ۾ فوٽونز ۽ حاصل ڪيل وچولي جي ايٽمي يا ماليڪيولر ڍانچي جي وچ ۾ پيچيده رابطي شامل آهي. ترقي يافته ماڊلز تي غور ڪن ٿا رجحانات جهڙوڪ ربي oscillations، جيڪي انهن ڳالهين جي وڌيڪ نفيس سمجھ مهيا ڪن ٿا.

ليزر پمپنگ ھڪڙو عمل آھي جتي توانائي، عام طور تي روشني يا برقي ڪرنٽ جي صورت ۾، ليزر جي حاصل ڪرڻ واري وچولي کي فراهم ڪئي ويندي آھي ان جي ايٽم يا ماليڪيول کي اعلي توانائي جي رياستن ڏانھن. هي توانائي جي منتقلي آبادي جي ڦيرڦار کي حاصل ڪرڻ لاءِ اهم آهي، هڪ اهڙي رياست جتي وڌيڪ ذرڙا پرجوش هوندا آهن گهٽ توانائي واري حالت جي ڀيٽ ۾، وچولي کي متحرڪ اخراج ذريعي روشني کي وڌائڻ لاءِ. پروسيس ۾ پيچيدگين ڪوانٽم تعاملات شامل آهن، اڪثر ڪري شرح جي مساوات يا وڌيڪ ترقي يافته ڪوانٽم ميڪيڪل فريم ورڪ ذريعي ماڊل. اهم پهلوئن ۾ پمپ جي ذريعن جو انتخاب شامل آهي (جهڙوڪ ليزر ڊيوڊس يا ڊسچارج ليمپ)، پمپ جاميٽري (سائيڊ يا آخر پمپنگ)، ۽ پمپ جي روشني جي خاصيتن جي اصلاح (اسپيڪٽرم، شدت، بيم جي معيار، پولرائزيشن) جي مخصوص ضرورتن کي پورو ڪرڻ لاءِ. وچولي حاصل ڪرڻ. ليزر پمپنگ مختلف ليزر جي قسمن ۾ بنيادي آهي، جنهن ۾ سولڊ اسٽيٽ، سيمڪنڊڪٽر، ۽ گيس ليزر شامل آهن، ۽ ليزر جي موثر ۽ موثر آپريشن لاءِ ضروري آهي.

آپٽيڪل پمپ ٿيل ليزر جا مختلف قسم

 

1. سولڊ اسٽيٽ ليزرز سان گڏ ڊاپڊ انسولٽر

· جائزو:اهي ليزر استعمال ڪن ٿا اليڪٽرڪ طور تي انسوليٽنگ ميزبان وچولي ۽ ليزر-فعال آئنز کي توانائي ڏيڻ لاءِ آپٽيڪل پمپنگ تي ڀروسو ڪن ٿا. هڪ عام مثال YAG lasers ۾ neodymium آهي.

·تازو تحقيق:A. Antipov et al پاران هڪ مطالعو. اسپين ايڪسچينج آپٽيڪل پمپنگ لاءِ سولڊ اسٽيٽ ويجھو-IR ليزر تي بحث ڪري ٿو. هي تحقيق سولڊ اسٽيٽ ليزر ٽيڪنالاجي ۾ پيش رفت کي نمايان ڪري ٿي، خاص طور تي ويجھي انفراريڊ اسپيڪٽرم ۾، جيڪا ايپليڪيشنن لاءِ انتهائي اهم آهي جهڙوڪ ميڊيڪل اميجنگ ۽ ٽيليڪميونيڪيشن.

وڌيڪ پڙهڻ:اسپين ايڪسچينج آپٽيڪل پمپنگ لاءِ سولڊ اسٽيٽ ويجھو-IR ليزر

2. Semiconductor Lasers

·عام معلومات: عام طور تي برقي طور تي پمپ ٿيل، سيمي ڪنڊڪٽر ليزر پڻ آپٽيڪل پمپنگ مان فائدو حاصل ڪري سگھن ٿا، خاص طور تي ايپليڪيشنن ۾ جن کي اعلي روشني جي ضرورت هوندي آهي، جهڙوڪ عمودي خارجي ڪيفيت سرفيس ايميٽنگ ليزر (VECSELs).

·تازيون ترقيون: U. Keller جو ڪم الٽرا فاسٽ سولڊ اسٽيٽ ۽ سيميڪنڊڪٽر ليزرن مان آپٽيڪل فريڪوئنسي ڪمبس ڊاءِڊ پمپ ٿيل سولڊ اسٽيٽ ۽ سيمڪنڊڪٽر ليزرن مان مستحڪم فريڪوئنسي ڪمبس جي نسل ۾ بصيرت مهيا ڪري ٿو. هي ترقي آپٽيڪل فریکوئنسي ميٽرولوجي ۾ ايپليڪيشنن لاءِ اهم آهي.

وڌيڪ پڙهڻ:الٽرا فاسٽ سولڊ اسٽيٽ ۽ سيمي ڪنڊڪٽر ليزرن مان آپٽيڪل فريڪوئنسي ڪومبس

3. گيس ليزر

·گيس ليزرز ۾ آپٽيڪل پمپنگ: گيس ليزرز جا ڪي خاص قسم، جهڙوڪ الڪلي واپر ليزر، آپٽيڪل پمپنگ استعمال ڪندا آهن. اهي ليزر اڪثر ايپليڪيشنن ۾ استعمال ڪيا ويندا آهن جن کي مخصوص خاصيتن سان مربوط روشني ذريعن جي ضرورت هوندي آهي.

 

 

آپٽيڪل پمپنگ جا ذريعا

ڊسچارج لیمپ: چراغ پمپ ٿيل ليزرن ۾ عام، ڊسچارج لیمپ انهن جي اعلي طاقت ۽ وسيع اسپيڪٽرم لاء استعمال ٿيندا آهن. YA Mandryko et al. سولڊ اسٽيٽ ليزرز جي فعال ميڊيا آپٽيڪل پمپنگ زينون ليمپس ۾ امپلس آرڪ ڊسچارج جنريشن جو پاور ماڊل تيار ڪيو. هي ماڊل تسلسل پمپنگ لیمپ جي ڪارڪردگي کي بهتر ڪرڻ ۾ مدد ڪري ٿو، موثر ليزر آپريشن لاء اهم.

ليزر ڊيوڊس:ڊيوڊ پمپ ٿيل ليزرن ۾ استعمال ٿيل، ليزر ڊيوڊ فائدن کي پيش ڪن ٿا جهڙوڪ اعلي ڪارڪردگي، ڪمپيڪٽ سائيز، ۽ سٺي نموني ڪرڻ جي صلاحيت.

وڌيڪ پڙهڻ:هڪ ليزر diode ڇا آهي؟

فليش ليمپس: فليش ليمپ تيز، وسيع اسپيڪٽرم روشني جا ذريعا آهن جيڪي عام طور تي سولڊ اسٽيٽ ليزر پمپ ڪرڻ لاءِ استعمال ٿيندا آهن، جهڙوڪ روبي يا Nd:YAG ليزر. اهي روشني جي هڪ تيز شدت واري برسٽ مهيا ڪن ٿيون جيڪي ليزر وچولي کي اتساهه ڏين ٿيون.

آرڪ لیمپس: فليش ليمپ وانگر پر لڳاتار آپريشن لاءِ ٺهيل آهن، آرڪ ليمپ تيز روشنيءَ جو هڪ مستحڪم ذريعو پيش ڪن ٿا. اهي ايپليڪيشنن ۾ استعمال ٿيندا آهن جتي مسلسل لهر (CW) ليزر آپريشن جي ضرورت هوندي آهي.

ايل اي ڊيز (لائيٽ ايميٽنگ ڊيوڊس): جڏهن ته ليزر ڊاءِڊس جيترو عام ناهي، LEDs کي ڪجهه گهٽ پاور ايپليڪيشنن ۾ آپٽيڪل پمپنگ لاءِ استعمال ڪري سگهجي ٿو. اهي پنهنجي ڊگهي زندگي، گهٽ قيمت، ۽ مختلف موج ۾ دستيابي جي ڪري فائدي وارا آهن.

سج لٿي: ڪجھ تجرباتي سيٽ اپ ۾، مرڪوز سج جي روشني کي شمسي پمپ ٿيل ليزرز لاء پمپ ذريعو طور استعمال ڪيو ويو آھي. اهو طريقو شمسي توانائي کي استعمال ڪري ٿو، ان کي قابل تجديد ۽ قيمتي موثر ذريعو بڻائي ٿو، جيتوڻيڪ اهو مصنوعي روشني ذريعن جي مقابلي ۾ گهٽ ڪنٽرول ۽ گهٽ شديد آهي.

فائبر سان گڏ ٿيل ليزر ڊيوڊس: هي ليزر ڊائوڊس آهن جيڪي آپٽيڪل فائبرز سان ملن ٿيون، جيڪي پمپ لائيٽ کي وڌيڪ موثر طريقي سان ليزر ميڊيم تائين پهچائين ٿيون. اهو طريقو خاص طور تي فائبر ليزرن ۾ مفيد آهي ۽ حالتن ۾ جتي پمپ جي روشني جي صحيح پهچائڻ اهم آهي.

ٻيا ليزر: ڪڏهن ڪڏهن، هڪ ليزر ٻئي پمپ ڪرڻ لاء استعمال ڪيو ويندو آهي. مثال طور، هڪ فريڪوئنسي-ڊبل ٿيل Nd: YAG ليزر شايد رنگي ليزر کي پمپ ڪرڻ لاء استعمال ڪيو وڃي. اهو طريقو اڪثر استعمال ڪيو ويندو آهي جڏهن مخصوص موج جي ڊيگهه کي پمپنگ جي عمل جي ضرورت هوندي آهي جيڪا آساني سان روايتي روشني ذريعن سان حاصل نه ڪئي ويندي آهي. 

 

ڊيوڊ پمپ ٿيل سولڊ اسٽيٽ ليزر

شروعاتي توانائي جو ذريعو: اهو عمل ڊاءڊ ليزر سان شروع ٿئي ٿو، جيڪو پمپ جو ذريعو طور ڪم ڪري ٿو. ڊيوڊ ليزر انهن جي ڪارڪردگي، ٺهيل سائيز، ۽ مخصوص طول موج تي روشني کي خارج ڪرڻ جي صلاحيت لاء چونڊيو ويو آهي.

پمپ لائيٽ:ڊيوڊ ليزر روشني کي خارج ڪري ٿو جيڪو سولڊ اسٽيٽ گين ميڊيم ذريعي جذب ٿئي ٿو. ڊيوڊ ليزر جي موج جي ڊيگهه حاصل ڪرڻ جي وچولي جي جذب جي خاصيتن سان ملائڻ لاء ٺهيل آهي.

سولڊ اسٽيٽحاصل ڪريو وچولي

مواد:DPSS ليزرز ۾ حاصل ڪرڻ وارو وچولي عام طور تي هڪ سالڊ اسٽيٽ مواد آهي جهڙوڪ Nd:YAG (Neodymium-doped Yttrium Aluminum Garnet)، Nd:YVO4 (Neodymium-doped Yttrium Orthovanadate)، يا Yb:YAG (Ytterbium-doped Yttrium Aluminum Aluminum Aluminin).

ڊاپنگ:اهي مواد ناياب-ڌرتي آئنز (جهڙوڪ Nd يا Yb) سان گڏ ٿيل آهن، جيڪي فعال ليزر آئنز آهن.

 

توانائي جذب ۽ جوش:جڏهن ڊيوڊ ليزر مان پمپ جي روشني حاصل ڪرڻ واري وچولي ۾ داخل ٿئي ٿي، نادر-ڌرتي آئنز هن توانائي کي جذب ڪن ٿا ۽ اعلي توانائي جي رياستن ڏانهن حوصلا حاصل ڪن ٿا.

آبادي جي ڦيرڦار

آبادي جي ڦيرڦار کي حاصل ڪرڻ:ليزر ايڪشن جي ڪنجي حاصل ڪرڻ آهي آبادي جي ڦيرڦار کي حاصل ڪرڻ جي وچ ۾. هن جو مطلب آهي ته وڌيڪ آئن زمين جي حالت جي ڀيٽ ۾ هڪ پرجوش حالت ۾ آهن.

متحرڪ اخراج:هڪ دفعو آباديءَ جي ڦيرڦار کي حاصل ڪيو وڃي ٿو، هڪ فوٽوان جو تعارف جيڪو پرجوش ۽ زميني رياستن جي وچ ۾ توانائي جي فرق سان مطابقت رکي ٿو پرجوش آئنز کي زميني حالت ڏانهن موٽڻ لاءِ متحرڪ ڪري سگهي ٿو، عمل ۾ هڪ فوٽوان خارج ڪري ٿو.

 

بصري Resonator

آئينو: حاصل ڪرڻ وارو وچولي هڪ آپٽيڪل ريزونيٽر جي اندر رکيل آهي، عام طور تي وچولي جي هر آخر ۾ ٻن آئينن سان ٺهيل آهي.

راءِ ۽ واڌارو: آئيني مان هڪ انتهائي عڪاسي ڪندڙ آهي، ۽ ٻيو جزوي طور تي عڪاسي ڪندڙ آهي. فوٽون انهن آئينن جي وچ ۾ اڳتي ۽ پوئتي موٽندا آهن، وڌيڪ اخراج کي متحرڪ ڪن ٿا ۽ روشني کي وڌائين ٿا.

 

ليزر جي اخراج

همعصر روشني (Coherent Light): اهي ڦوٽون جيڪي خارج ٿين ٿا اهي هموار ٿين ٿا، مطلب ته اهي فيز ۾ آهن ۽ هڪجهڙي ويجهڙائي وارا آهن.

آئوٽ پُٽ: جزوي طور تي عڪاسي ڪندڙ آئينو هن روشنيءَ مان ڪجهه کي گذرڻ جي اجازت ڏئي ٿو، ليزر شعاع ٺاهي ٿو جيڪو DPSS ليزر مان نڪرندو آهي.

 

پمپنگ جاميٽري: سائڊ بمقابله آخر پمپنگ

 

پمپنگ جو طريقو وصف درخواستون فائدا چئلينجز
پاسي پمپنگ پمپ لائيٽ متعارف ڪرايو ليزر وچولي کي عمودي ريڊ يا فائبر ليزر پمپ روشني جي يونيفارم ورڇ، اعلي-پاور اپليڪيشن لاء مناسب غير يونيفارم حاصل ڪرڻ جي ورڇ، گھٽ بيم معيار
پمپنگ ختم ڪريو پمپ جي روشني ليزر بيم وانگر ساڳئي محور سان هدايت ڪئي وئي آهي سولڊ اسٽيٽ ليزر جهڙوڪ Nd:YAG يونيفارم حاصل ورڇ، اعلي بيم معيار ڪمپليڪس ترتيب، اعلي طاقت ليزرز ۾ گهٽ موثر گرمي جو خاتمو

موثر پمپ لائيٽ لاء گهرجون

 

گهرج اهميت اثر / توازن اضافي نوٽس
اسپيڪٽرم جي مطابقت موج جي ڊيگهه کي ليزر وچولي جي جذب اسپيڪٽرم سان ملائڻ گهرجي موثر جذب ۽ موثر آبادي جي ڦيرڦار کي يقيني بڻائي ٿي -
شدت گهربل اتساهه جي سطح لاء ڪافي بلند هجڻ گهرجي گهڻو ڪري تيز شدت حرارتي نقصان جو سبب بڻجي سگهي ٿي؛ تمام گھٽ آبادي جي ڦيرڦار حاصل نه ڪندو -
بيم معيار خاص طور تي آخري پمپ ٿيل ليزرن ۾ نازڪ موثر ملائڻ کي يقيني بڻائي ٿو ۽ خارج ٿيل ليزر بيم جي معيار ۾ حصو ڏئي ٿو پمپ لائيٽ ۽ ليزر موڊ جي مقدار جي درست اوورليپ لاءِ اعليٰ بيم معيار انتهائي اهم آهي
پولارائيزيشن anisotropic ملڪيت سان ميڊيا لاء گهربل جذب ڪارڪردگي کي وڌايو ۽ خارج ٿيل ليزر لائيٽ پولرائزيشن کي متاثر ڪري سگھي ٿو مخصوص پولارائيزيشن رياست ضروري ٿي سگھي ٿي
شدت شور گھٽ شور جي سطح اهم آھن پمپ جي روشني جي شدت ۾ ڦيرڦار ليزر جي پيداوار جي معيار ۽ استحڪام کي متاثر ڪري سگھي ٿي ايپليڪيشنن لاءِ اھم اھم آھن جن کي اعلي استحڪام ۽ سڌائي جي ضرورت آھي
لاڳاپيل ليزر ايپليڪيشن
لاڳاپيل مصنوعات

پوسٽ ٽائيم: ڊسمبر-01-2023