உடனடி இடுகைக்கு எங்கள் சமூக ஊடகங்களுக்கு குழுசேரவும்
நவீன தொழில்நுட்பத்தின் ஒரு மூலக்கல்லான லேசர்கள் சிக்கலானவை போல கண்கவர். அவர்களின் இதயத்தில் ஒத்திசைவான, பெருக்கப்பட்ட ஒளியை உருவாக்க ஒற்றுமையுடன் செயல்படும் கூறுகளின் சிம்பொனி உள்ளது. லேசர் தொழில்நுட்பத்தைப் பற்றிய ஆழமான புரிதலை வழங்குவதற்காக, விஞ்ஞான கொள்கைகள் மற்றும் சமன்பாடுகளால் ஆதரிக்கப்படும் இந்த கூறுகளின் சிக்கல்களை இந்த வலைப்பதிவு ஆராய்கிறது.
லேசர் அமைப்பு கூறுகள் பற்றிய மேம்பட்ட நுண்ணறிவு: நிபுணர்களுக்கான தொழில்நுட்ப முன்னோக்கு
கூறு | செயல்பாடு | எடுத்துக்காட்டுகள் |
நடுத்தரத்தைப் பெறுங்கள் | கெய்ன் மீடியம் என்பது ஒளியைப் பெருக்கப் பயன்படுத்தப்படும் லேசரில் உள்ள பொருள். இது மக்கள்தொகை தலைகீழ் மற்றும் தூண்டப்பட்ட உமிழ்வு ஆகியவற்றின் மூலம் ஒளி பெருக்கத்தை எளிதாக்குகிறது. ஆதாய ஊடகத்தின் தேர்வு லேசரின் கதிர்வீச்சு பண்புகளை தீர்மானிக்கிறது. | திட-நிலை ஒளிக்கதிர்கள்.எரிவாயு ஒளிக்கதிர்கள்: எ.கா., CO2 லேசர்கள், வெட்டுவதற்கும் வெல்டிங் செய்வதற்கும் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.குறைக்கடத்தி ஒளிக்கதிர்கள்:எ.கா., லேசர் டையோட்கள், ஃபைபர் ஒளியியல் தொடர்பு மற்றும் லேசர் சுட்டிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. |
உந்தி மூல | பம்பிங் மூலமானது மக்கள்தொகை தலைகீழ் (மக்கள்தொகை தலைகீழ் ஆற்றல் மூலத்தை) அடைய ஆதாய ஊடகத்திற்கு ஆற்றலை வழங்குகிறது, இது லேசர் செயல்பாட்டை செயல்படுத்துகிறது. | ஆப்டிகல் பம்பிங்: திட-நிலை ஒளிக்கதிர்களை பம்ப் செய்ய ஃபிளாஷ்லேம்ப்கள் போன்ற தீவிர ஒளி மூலங்களைப் பயன்படுத்துதல்.மின் உந்தி: மின்சார மின்னோட்டம் மூலம் எரிவாயு ஒளிக்கதிர்களில் எரிவாயுவை உற்சாகப்படுத்துங்கள்.குறைக்கடத்தி உந்தி: திட-நிலை லேசர் ஊடகத்தை பம்ப் செய்ய லேசர் டையோட்களைப் பயன்படுத்துதல். |
ஒளியியல் குழி | இரண்டு கண்ணாடிகளைக் கொண்ட ஆப்டிகல் குழி, ஆதாய ஊடகத்தில் ஒளியின் பாதை நீளத்தை அதிகரிக்க ஒளியை பிரதிபலிக்கிறது, இதனால் ஒளி பெருக்கத்தை மேம்படுத்துகிறது. இது லேசர் பெருக்கத்திற்கான பின்னூட்ட பொறிமுறையை வழங்குகிறது, ஒளியின் நிறமாலை மற்றும் இடஞ்சார்ந்த பண்புகளைத் தேர்ந்தெடுக்கிறது. | பிளானர்-பிளானர் குழி: ஆய்வக ஆராய்ச்சி, எளிய கட்டமைப்பு ஆகியவற்றில் பயன்படுத்தப்படுகிறது.பிளானர்-கச்சா குழி: தொழில்துறை ஒளிக்கதிர்களில் பொதுவானது, உயர்தர விட்டங்களை வழங்குகிறது. வளைய குழி: ரிங் கேஸ் லேசர்கள் போன்ற ரிங் லேசர்களின் குறிப்பிட்ட வடிவமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. |
ஆதாய ஊடகம்: குவாண்டம் மெக்கானிக்ஸ் மற்றும் ஆப்டிகல் இன்ஜினியரிங் ஒரு நெக்ஸஸ்
ஆதாய ஊடகத்தில் குவாண்டம் டைனமிக்ஸ்
ஒளி பெருக்கத்தின் அடிப்படை செயல்முறை நிகழும் இடமாக ஆதாய ஊடகம் உள்ளது, இது குவாண்டம் இயக்கவியலில் ஆழமாக வேரூன்றிய ஒரு நிகழ்வு. நடுத்தரத்திற்குள் உள்ள ஆற்றல் நிலைகளுக்கும் துகள்களுக்கும் இடையிலான தொடர்பு தூண்டப்பட்ட உமிழ்வு மற்றும் மக்கள் தொகை தலைகீழ் கொள்கைகளால் நிர்வகிக்கப்படுகிறது. ஒளி தீவிரம் (i), ஆரம்ப தீவிரம் (I0), மாற்றம் குறுக்கு வெட்டு (σ21) மற்றும் இரண்டு ஆற்றல் மட்டங்களில் (N2 மற்றும் N1) துகள் எண்களுக்கு இடையிலான முக்கியமான உறவு i = i0e^(σ21 (n2-n1) l) சமன்பாட்டால் விவரிக்கப்படுகிறது. மக்கள்தொகை தலைகீழ் அடைவது, அங்கு N2> N1, பெருக்கத்திற்கு அவசியம் மற்றும் லேசர் இயற்பியலின் ஒரு மூலக்கல்லாகும் [1].
மூன்று-நிலை எதிராக நான்கு-நிலை அமைப்புகள்
நடைமுறை லேசர் வடிவமைப்புகளில், மூன்று-நிலை மற்றும் நான்கு நிலை அமைப்புகள் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. மூன்று-நிலை அமைப்புகள், எளிமையானவை என்றாலும், மக்கள் தலைகீழ் அடைய அதிக ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது, ஏனெனில் குறைந்த லேசர் நிலை தரை நிலை. நான்கு-நிலை அமைப்புகள், மறுபுறம், அதிக ஆற்றல் மட்டத்திலிருந்து விரைவான கதிர்வீச்சு அல்லாத சிதைவு காரணமாக மக்கள்தொகை தலைகீழ் மாற்றத்திற்கு மிகவும் திறமையான வழியை வழங்குகின்றன, இது நவீன லேசர் பயன்பாடுகளில் அதிகமாக உள்ளது [2].
Is எர்பியம்-டோப் செய்யப்பட்ட கண்ணாடிஒரு ஆதாய ஊடகம்?
ஆம், எர்பியம்-டோப் செய்யப்பட்ட கண்ணாடி உண்மையில் லேசர் அமைப்புகளில் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு வகை ஆதாய ஊடகம். இந்த சூழலில், "ஊக்கமருந்து" என்பது கண்ணாடிக்கு ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு எர்பியம் அயனிகளை (எர்) சேர்க்கும் செயல்முறையைக் குறிக்கிறது. எர்பியம் என்பது ஒரு அரிய பூமி உறுப்பு ஆகும், இது ஒரு கண்ணாடி ஹோஸ்டில் இணைக்கப்படும்போது, தூண்டப்பட்ட உமிழ்வு மூலம் ஒளியை திறம்பட பெருக்க முடியும், இது லேசர் செயல்பாட்டில் ஒரு அடிப்படை செயல்முறையாகும்.
எர்பியம்-டோப் செய்யப்பட்ட கண்ணாடி குறிப்பாக ஃபைபர் ஒளிக்கதிர்கள் மற்றும் ஃபைபர் பெருக்கிகளில் பயன்படுத்துவதற்கு குறிப்பிடத்தக்கது, குறிப்பாக தொலைத்தொடர்பு துறையில். இந்த பயன்பாடுகளுக்கு இது மிகவும் பொருத்தமானது, ஏனெனில் இது 1550 என்.எம் சுற்றி அலைநீளங்களில் ஒளியை திறம்பட பெருக்குகிறது, இது நிலையான சிலிக்கா இழைகளில் குறைந்த இழப்பு காரணமாக ஆப்டிகல் ஃபைபர் தகவல்தொடர்புகளுக்கான முக்கிய அலைநீளமாகும்.
திஎர்பியம்அயனிகள் பம்ப் ஒளியை உறிஞ்சுகின்றன (பெரும்பாலும் a இலிருந்துலேசர் டையோடு) மற்றும் அதிக ஆற்றல் நிலைகளுக்கு உற்சாகமாக இருக்கிறது. அவர்கள் குறைந்த எரிசக்தி நிலைக்குத் திரும்பும்போது, அவை லேசிங் அலைநீளத்தில் ஃபோட்டான்களை வெளியிடுகின்றன, லேசர் செயல்முறைக்கு பங்களிக்கின்றன. இது எர்பியம்-டோப் செய்யப்பட்ட கண்ணாடியை பல்வேறு லேசர் மற்றும் பெருக்கி வடிவமைப்புகளில் பயனுள்ள மற்றும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஆதாய ஊடகமாக ஆக்குகிறது.
தொடர்புடைய வலைப்பதிவுகள்: செய்தி - எர்பியம் -டோப் செய்யப்பட்ட கண்ணாடி: அறிவியல் மற்றும் பயன்பாடுகள்
பம்பிங் வழிமுறைகள்: ஒளிக்கதிர்கள் பின்னால் உந்து சக்தி
மக்கள் தொகை தலைகீழ் அடைவதற்கான மாறுபட்ட அணுகுமுறைகள்
பம்பிங் பொறிமுறையின் தேர்வு லேசர் வடிவமைப்பில் முக்கியமானது, செயல்திறன் முதல் வெளியீட்டு அலைநீளம் வரை அனைத்தையும் பாதிக்கிறது. ஒளியியல் உந்தி, ஃபிளாஷ்லேம்ப்கள் அல்லது பிற ஒளிக்கதிர்கள் போன்ற வெளிப்புற ஒளி மூலங்களைப் பயன்படுத்தி, திட-நிலை மற்றும் சாய ஒளிக்கதிர்களில் பொதுவானது. மின் வெளியேற்ற முறைகள் பொதுவாக எரிவாயு ஒளிக்கதிர்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, அதே நேரத்தில் குறைக்கடத்தி ஒளிக்கதிர்கள் பெரும்பாலும் எலக்ட்ரான் ஊசி பயன்படுத்துகின்றன. இந்த உந்தி வழிமுறைகளின் செயல்திறன், குறிப்பாக டையோடு-பம்ப் செய்யப்பட்ட திட-நிலை ஒளிக்கதிர்களில், சமீபத்திய ஆராய்ச்சியின் குறிப்பிடத்தக்க மையமாக உள்ளது, இது அதிக செயல்திறன் மற்றும் சுருக்கத்தை வழங்குகிறது [3].
உந்தி செயல்திறனில் தொழில்நுட்ப பரிசீலனைகள்
உந்தி செயல்முறையின் செயல்திறன் லேசர் வடிவமைப்பின் ஒரு முக்கியமான அம்சமாகும், இது ஒட்டுமொத்த செயல்திறன் மற்றும் பயன்பாட்டு பொருத்தத்தை பாதிக்கிறது. திட-நிலை ஒளிக்கதிர்களில், ஃபிளாஷ்லேம்ப்கள் மற்றும் லேசர் டையோட்களுக்கு இடையிலான தேர்வு ஒரு பம்ப் மூலமாக கணினியின் செயல்திறன், வெப்ப சுமை மற்றும் பீம் தரத்தை கணிசமாக பாதிக்கும். உயர் சக்தி, உயர் திறன் கொண்ட லேசர் டையோட்களின் வளர்ச்சி டி.பி.எஸ்.எஸ் லேசர் அமைப்புகளில் புரட்சியை ஏற்படுத்தியுள்ளது, மேலும் சிறிய மற்றும் திறமையான வடிவமைப்புகளை செயல்படுத்துகிறது [4].
ஆப்டிகல் குழி: லேசர் கற்றை பொறியியல்
குழி வடிவமைப்பு: இயற்பியல் மற்றும் பொறியியலின் சமநிலைப்படுத்தும் செயல்
ஆப்டிகல் குழி, அல்லது ரெசனேட்டர், ஒரு செயலற்ற கூறு மட்டுமல்ல, லேசர் கற்றை வடிவமைப்பதில் செயலில் பங்கேற்பவர். கண்ணாடியின் வளைவு மற்றும் சீரமைப்பு உள்ளிட்ட குழியின் வடிவமைப்பு, லேசரின் நிலைத்தன்மை, பயன்முறை அமைப்பு மற்றும் வெளியீட்டை தீர்மானிப்பதில் முக்கிய பங்கு வகிக்கிறது. இழப்புகளைக் குறைக்கும் போது ஆப்டிகல் ஆதாயத்தை மேம்படுத்துவதற்காக குழி வடிவமைக்கப்பட வேண்டும், இது ஆப்டிகல் இன்ஜினியரிங் அலை ஒளியியலுடன் ஒருங்கிணைக்கும் ஒரு சவால்5.
ஊசலாட்ட நிலைமைகள் மற்றும் பயன்முறை தேர்வு
லேசர் ஊசலாட்டம் ஏற்பட, நடுத்தரத்தால் வழங்கப்படும் ஆதாயம் குழிக்குள் ஏற்படும் இழப்புகளை மீற வேண்டும். இந்த நிலை, ஒத்திசைவான அலை சூப்பர் போசிஷனுக்கான தேவையுடன், சில நீளமான முறைகள் மட்டுமே ஆதரிக்கப்பட வேண்டும் என்று ஆணையிடுகிறது. பயன்முறை இடைவெளி மற்றும் ஒட்டுமொத்த பயன்முறை கட்டமைப்பு குழியின் உடல் நீளம் மற்றும் ஆதாய ஊடகத்தின் ஒளிவிலகல் குறியீட்டால் பாதிக்கப்படுகிறது [6].
முடிவு
லேசர் அமைப்புகளின் வடிவமைப்பு மற்றும் செயல்பாடு இயற்பியல் மற்றும் பொறியியல் கொள்கைகளின் பரந்த அளவைக் கொண்டுள்ளது. ஆதாய ஊடகத்தை நிர்வகிக்கும் குவாண்டம் மெக்கானிக்ஸ் முதல் ஆப்டிகல் குழியின் சிக்கலான பொறியியல் வரை, லேசர் அமைப்பின் ஒவ்வொரு கூறுகளும் அதன் ஒட்டுமொத்த செயல்பாட்டில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. இந்த கட்டுரை லேசர் தொழில்நுட்பத்தின் சிக்கலான உலகத்தைப் பற்றிய ஒரு பார்வையை வழங்கியுள்ளது, இந்த துறையில் பேராசிரியர்கள் மற்றும் ஆப்டிகல் பொறியியலாளர்களின் மேம்பட்ட புரிதலுடன் எதிரொலிக்கும் நுண்ணறிவுகளை வழங்குகிறது.
குறிப்புகள்
- 1. சீக்மேன், ஏ.இ (1986). லேசர்கள். பல்கலைக்கழக அறிவியல் புத்தகங்கள்.
- 2. ஸ்வெல்டோ, ஓ. (2010). ஒளிக்கதிர்களின் கோட்பாடுகள். ஸ்பிரிங்கர்.
- 3. கோக்னர், டபிள்யூ. (2006). திட-நிலை லேசர் பொறியியல். ஸ்பிரிங்கர்.
- 4. பைபர், ஜே.ஏ., & மில்ட்ரென், ஆர்.பி. (2014). டையோடு திட நிலை ஒளிக்கதிர்கள். லேசர் தொழில்நுட்பம் மற்றும் பயன்பாடுகளின் கையேட்டில் (தொகுதி III). சி.ஆர்.சி பிரஸ்.
- 5. மிலோனி, பி.டபிள்யூ, & எபெர்லி, ஜே.எச் (2010). லேசர் இயற்பியல். விலே.
- 6. சில்ஃப்வாஸ்ட், டபிள்யூ.டி (2004). லேசர் அடிப்படைகள். கேம்பிரிட்ஜ் யுனிவர்சிட்டி பிரஸ்.
இடுகை நேரம்: நவம்பர் -27-2023