व्यावसायिक ज्ञान

लेजर को सिद्धान्त रचना र आवेदन

2021-08-04
लेजर लेजर उत्सर्जन गर्न सक्ने उपकरण हो। काम गर्ने माध्यम अनुसार, लेजरहरूलाई चार वर्गमा विभाजन गर्न सकिन्छ: ग्यास लेजरहरू, ठोस लेजरहरू, सेमीकन्डक्टर लेजरहरू र डाई लेजरहरू। हालै, नि: शुल्क इलेक्ट्रोन लेजरहरू विकसित भएका छन्। उच्च-शक्ति लेजरहरू सामान्यतया स्पंदित हुन्छन्। आउटपुट।

लेजर को काम को सिद्धान्त:
नि: शुल्क इलेक्ट्रोन लेजरहरू बाहेक, विभिन्न लेजरहरूको आधारभूत कार्य सिद्धान्तहरू समान छन्। लेजर उत्पादनको लागि अपरिहार्य अवस्थाहरू जनसंख्या उल्टो हुन्छ र नोक्सान भन्दा बढी लाभ हुन्छ, त्यसैले उपकरणमा अपरिहार्य घटकहरू उत्तेजना (वा पम्पिङ) स्रोत र मेटास्टेबल ऊर्जा स्तरको साथ काम गर्ने माध्यम हुन्। एक्साइटेशन भनेको काम गर्ने माध्यमले बाह्य उर्जालाई अवशोषित गरेर उत्तेजित स्थितिमा उत्तेजित हुनु हो, जनसङ्ख्याको उल्टोपनलाई महसुस गर्न र कायम राख्नको लागि अवस्था सिर्जना गर्नु हो। उत्तेजना विधिहरूमा अप्टिकल उत्तेजना, विद्युत उत्तेजना, रासायनिक उत्तेजना र परमाणु ऊर्जा उत्तेजना समावेश छ।
काम गर्ने माध्यमको मेटास्टेबल ऊर्जा स्तरले उत्तेजित विकिरणलाई हावी बनाउँछ, जसले गर्दा अप्टिकल एम्प्लीफिकेशन महसुस हुन्छ। लेजरहरूमा सामान्य कम्पोनेन्टहरूमा रेजोनन्ट गुहा समावेश हुन्छ, तर रेजोनन्ट क्याभिटी (हेर्नुहोस् अप्टिकल रेजोनन्ट क्याभिटी) अपरिहार्य कम्पोनेन्ट होइन। रेजोनन्ट गुहाले गुहामा फोटानहरूलाई एउटै फ्रिक्वेन्सी, चरण र दौडने दिशा बनाउन सक्छ, ताकि लेजरमा राम्रो दिशात्मकता र सुसंगतता छ। यसबाहेक, यसले काम गर्ने सामग्रीको लम्बाइलाई राम्रोसँग छोटो बनाउन सक्छ, र रेजोनन्ट गुहाको लम्बाइ (अर्थात मोड चयन) परिवर्तन गरेर उत्पन्न लेजरको मोडलाई पनि समायोजन गर्न सक्छ, त्यसैले सामान्यतया लेजरहरूमा रेजोनन्ट गुहाहरू हुन्छन्।

लेजर सामान्यतया तीन भागहरु मिलेर बनेको छ:
1. काम गर्ने पदार्थ: लेजरको मूलमा, ऊर्जा स्तर संक्रमण हासिल गर्न सक्ने पदार्थ मात्र लेजरको काम गर्ने पदार्थको रूपमा प्रयोग गर्न सकिन्छ।
2. उत्तेजित उर्जा: यसको कार्य भनेको काम गर्ने पदार्थलाई ऊर्जा दिनु हो, र न्यून-ऊर्जा स्तरबाट बाह्य ऊर्जाको उच्च-ऊर्जा स्तरमा परमाणुहरूलाई उत्तेजित गर्नु हो। सामान्यतया प्रकाश ऊर्जा, थर्मल ऊर्जा, विद्युत ऊर्जा, रासायनिक ऊर्जा, आदि हुन सक्छ।
3. अप्टिकल रेजोनन्ट गुहा: पहिलो प्रकार्य भनेको काम गर्ने पदार्थको उत्तेजित विकिरणलाई निरन्तर जारी राख्नु हो; दोस्रो भनेको फोटानहरूलाई निरन्तर गति दिनु हो; तेस्रो लेजर आउटपुट को दिशा सीमित गर्न को लागी छ। सबैभन्दा सरल अप्टिकल रेजोनन्ट गुहा हेलियम-नियोन लेजरको दुबै छेउमा राखिएका दुई समानान्तर दर्पणहरूबाट बनेको हुन्छ। जब केही नियोन परमाणुहरू दुई ऊर्जा स्तरहरू बीचको सङ्क्रमण हो जसले जनसंख्याको उल्टो हासिल गरेको छ, र लेजरको दिशामा समानान्तर फोटनहरू विकिरण गर्दछ, यी फोटनहरू दुई ऐनाहरू बीच अगाडि पछाडि प्रतिबिम्बित हुनेछन्, यसरी लगातार उत्तेजित विकिरण निम्त्याउँछ। धेरै बलियो लेजर प्रकाश धेरै छिटो उत्पादन गरिन्छ।

लेजर द्वारा उत्सर्जित प्रकाशको गुणस्तर शुद्ध छ र स्पेक्ट्रम स्थिर छ, जुन धेरै तरिकामा प्रयोग गर्न सकिन्छ:
रुबी लेजर: मूल लेजर भनेको रुबीलाई चम्किलो चम्किलो बल्बले उत्तेजित गरेको थियो, र उत्पादन गरिएको लेजर निरन्तर र स्थिर बीमको सट्टा "पल्स लेजर" थियो। यस लेजरद्वारा उत्पादित प्रकाशको गतिको गुणस्तर हामीले अहिले प्रयोग गरिरहेको लेजर डायोडद्वारा उत्पादित लेजरभन्दा मौलिक रूपमा फरक छ। यो तीव्र प्रकाश उत्सर्जन जुन केहि नानोसेकेन्ड मात्र रहन्छ, सजिलैसँग चल्ने वस्तुहरू, जस्तै मानिसहरूको होलोग्राफिक चित्रहरू खिच्नको लागि धेरै उपयुक्त छ। पहिलो लेजर पोर्ट्रेट 1967 मा जन्मिएको थियो। रुबी लेजरहरूलाई महँगो माणिक चाहिन्छ र प्रकाशको छोटो पल्स मात्र उत्पादन गर्न सक्छ।

हे-ने लेजर: 1960 मा, वैज्ञानिकहरू अली जाभान, विलियम आर. ब्रेननेट जूनियर र डोनाल्ड हेरियटले हे-ने लेजर डिजाइन गरे। यो पहिलो ग्यास लेजर हो। यस प्रकारको लेजर सामान्यतया होलोग्राफिक फोटोग्राफरहरू द्वारा प्रयोग गरिन्छ। दुई फाइदाहरू: 1. निरन्तर लेजर उत्पादन उत्पादन; 2. प्रकाश उत्तेजनाको लागि फ्ल्यास बल्ब आवश्यक छैन, तर विद्युत उत्तेजना ग्यास प्रयोग गर्नुहोस्।

लेजर डायोड: लेजर डायोड सबैभन्दा धेरै प्रयोग हुने लेजरहरू मध्ये एक हो। प्रकाश उत्सर्जन गर्न डायोडको PN जंक्शनको दुबै छेउमा इलेक्ट्रोन र प्वालहरूको सहज पुन: संयोजनको घटनालाई सहज उत्सर्जन भनिन्छ। जब सहज विकिरणद्वारा उत्पन्न फोटोन अर्धचालकको माध्यमबाट जान्छ, एक पटक उत्सर्जित इलेक्ट्रोन-होल जोडीको वरिपरि पास भएपछि, यसले दुईलाई पुन: संयोजित गर्न र नयाँ फोटोनहरू उत्पादन गर्न उत्तेजित गर्न सक्छ। यो फोटोनले उत्साहित वाहकहरूलाई पुन: संयोजित गर्न र नयाँ फोटोनहरू उत्सर्जन गर्न प्रेरित गर्दछ। घटनालाई उत्तेजित उत्सर्जन भनिन्छ।

यदि इन्जेक्ट गरिएको वर्तमान पर्याप्त ठूलो छ भने, थर्मल सन्तुलन अवस्थाको विपरीत क्यारियर वितरण गठन हुनेछ, त्यो हो, जनसंख्या उल्टो। जब सक्रिय तहमा वाहकहरू ठूलो संख्यामा उल्टो हुन्छन्, स्वस्फूर्त विकिरणको सानो मात्राले अनुनाद गुहाको दुई छेउको पारस्परिक प्रतिबिम्बको कारणले प्रेरित विकिरण उत्पन्न गर्दछ, परिणामस्वरूप फ्रिक्वेन्सी-चयनात्मक अनुनाद सकारात्मक प्रतिक्रिया, वा प्राप्त गर्दछ। निश्चित आवृत्ति। जब लाभ अवशोषण हानि भन्दा ठूलो हुन्छ, राम्रो वर्णक्रम रेखा-लेजर प्रकाशको साथ एक सुसंगत प्रकाश PN जंक्शनबाट उत्सर्जन गर्न सकिन्छ। लेजर डायोडको आविष्कारले लेजर अनुप्रयोगहरूलाई द्रुत रूपमा लोकप्रिय बनाउन अनुमति दिन्छ। विभिन्न प्रकारका सूचना स्क्यानिङ, अप्टिकल फाइबर कम्युनिकेसन, लेजर रेन्जिङ, लिडर, लेजर डिस्क, लेजर पोइन्टर्स, सुपरमार्केट सङ्कलन, आदि निरन्तर विकसित र लोकप्रिय भइरहेका छन्।
X
We use cookies to offer you a better browsing experience, analyze site traffic and personalize content. By using this site, you agree to our use of cookies. Privacy Policy
Reject Accept