ஒளிக்கதிர்களின் துடிப்பு ஆற்றல்

லேசரின் துடிப்பு ஆற்றல் என்பது ஒரு யூனிட் நேரத்திற்கு லேசர் துடிப்பு மூலம் பரவும் ஆற்றலைக் குறிக்கிறது. பொதுவாக, ஒளிக்கதிர்கள் தொடர்ச்சியான அலைகள் (சி.டபிள்யூ) அல்லது துடிப்புள்ள அலைகளை வெளியிடலாம், பிந்தையது பொருள் செயலாக்கம், தொலைநிலை உணர்திறன், மருத்துவ உபகரணங்கள் மற்றும் அறிவியல் ஆராய்ச்சி போன்ற பல பயன்பாடுகளில் குறிப்பாக முக்கியமானது. லேசர் துடிப்பு ஆற்றலின் பண்புகளைப் புரிந்துகொள்வது அதன் செயல்திறனை மேம்படுத்துவதற்கும் பயன்பாட்டு செயல்திறனை மேம்படுத்துவதற்கும் முக்கியமானது.

1. துடிப்பு ஆற்றலின் வரையறை மற்றும் அளவீட்டு

லேசர் துடிப்பு ஆற்றல் என்பது ஒவ்வொரு லேசர் துடிப்பால் வெளியிடப்பட்ட ஆற்றலாகும், இது பொதுவாக ஜூல்ஸ் (ஜே) இல் அளவிடப்படுகிறது. தொடர்ச்சியான அலை (சி.டபிள்யூ) ஒளிக்கதிர்களைப் போலல்லாமல், துடிப்புள்ள ஒளிக்கதிர்கள் குறுகிய காலத்தில் ஆற்றலை வெளியிடுகின்றன, மேலும் ஆற்றலின் அளவு பொதுவாக துடிப்பு காலம் (துடிப்பு அகலம்) மற்றும் உச்ச சக்தி ஆகியவற்றுடன் தொடர்புடையது.

பின்வரும் சூத்திரத்தைப் பயன்படுத்தி துடிப்பு ஆற்றலைக் கணக்கிடலாம்: E = ppeak × τ. E என்பது துடிப்பு ஆற்றல் (ஜூல்ஸ்), PPEAK என்பது துடிப்பின் உச்ச சக்தி (வாட்ஸ்), மற்றும் the என்பது துடிப்பு காலம் (விநாடிகள்) ஆகும். இதன் பொருள் துடிப்பு ஆற்றல் உச்ச சக்தி மற்றும் துடிப்பு அகலம் ஆகிய இரண்டிற்கும் நேரடியாக தொடர்புடையது.

2. துடிப்பு ஆற்றலை பாதிக்கும் காரணிகள்

பல காரணிகள் லேசரின் துடிப்பு ஆற்றலை பாதிக்கின்றன:

.லேசர் வடிவமைப்பு மற்றும் வகை:
வெவ்வேறு வகையான ஒளிக்கதிர்கள் துடிப்பு ஆற்றலின் அளவை பாதிக்கின்றன. எடுத்துக்காட்டாக, திட-நிலை ஒளிக்கதிர்கள் பொதுவாக அதிக துடிப்பு ஆற்றலை வழங்குகின்றன, இது அதிக சக்தி வெளியீடு தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றது. ஃபைபர் லேசர்கள், மறுபுறம், அவற்றின் அலைநீளத்தை சரிசெய்வதன் மூலம் அதிக சக்தியுடன் பருப்பு வகைகளை உருவாக்க முடியும்.

.துடிப்பு காலம் (துடிப்பு அகலம்):
துடிப்பு அகலம் குறைவு, ஒரு குறிப்பிட்ட நேரத்தில் உச்ச சக்தி அதிகமாக இருக்கும், இது அதிக துடிப்பு ஆற்றலை அனுமதிக்கிறது. துடிப்புள்ள ஒளிக்கதிர்களில் உள்ள துடிப்பு அகலங்கள் பொதுவாக நானோ விநாடிகள் மற்றும் பைக்கோசெகாண்டுகளுக்கு இடையில் சரிசெய்யக்கூடியவை, குறுகிய பருப்பு வகைகள் அவற்றின் அதிக உச்ச சக்தி காரணமாக அதிக துல்லியமான பயன்பாடுகளில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

.லேசர் சக்தி மற்றும் ஆற்றல் மாற்றும் திறன்:
லேசரின் செயல்திறன் ஆற்றல் வெளியீட்டை நேரடியாக தீர்மானிக்கிறது. சில லேசர் அமைப்புகள் ஆதாய ஊடகம் அல்லது லேசர் குழியின் வடிவமைப்பை மேம்படுத்துவதன் மூலம் மாற்றும் செயல்திறனை மேம்படுத்தலாம், இதனால் துடிப்பு ஆற்றலை அதிகரிக்கும்.

.லேசர் பெருக்கிகள்:
பல உயர் சக்தி லேசர் அமைப்புகளில், வெளியீட்டு ஆற்றலை அதிகரிக்க பெருக்கிகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. பல-நிலை பெருக்கத்தின் மூலம், துடிப்பு ஆற்றலை கணிசமாக அதிகரிக்க முடியும்.

.லேசர் டிரைவ் மின்னோட்டம்:
லேசர் டையோடு அல்லது லேசர் அமைப்பின் இயக்கி மின்னோட்டம் அதன் வெளியீட்டு சக்தி மற்றும் துடிப்பு ஆற்றலை பாதிக்கும் ஒரு முக்கிய காரணியாகும். மின்னோட்டத்தை சரிசெய்வதன் மூலம், லேசரின் உற்சாக நிலையை மாற்றியமைக்க முடியும், இதனால் துடிப்பு ஆற்றல் வெளியீட்டை பாதிக்கிறது.

3. லேசர் துடிப்பு ஆற்றலின் பயன்பாடுகள்

லேசர் துடிப்பு ஆற்றலின் அளவு வெவ்வேறு புலங்களுக்கு அதன் பொருத்தத்தை தீர்மானிக்கிறது. சில பொதுவான பயன்பாடுகள் பின்வருமாறு:

.பொருள் செயலாக்கம்:
லேசர் வெல்டிங், வெட்டுதல் மற்றும் வேலைப்பாடு ஆகியவற்றில், திறமையான மற்றும் உயர் துல்லியமான செயலாக்கத்தை அடைய துடிப்பு ஆற்றலை துல்லியமாக கட்டுப்படுத்தலாம். அதிக துடிப்பு ஆற்றல் உலோகப் பொருட்களை செயலாக்குவதற்கு ஏற்றது, அதே நேரத்தில் குறைந்த ஆற்றல் கொண்ட பருப்பு வகைகள் சிறந்த மேற்பரப்பு சிகிச்சைகளுக்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன.

.மருத்துவ விண்ணப்பங்கள்:
துடிப்புள்ள ஒளிக்கதிர்கள் மருத்துவத் துறையில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, குறிப்பாக லேசர் அறுவை சிகிச்சைகள், தோல் சிகிச்சைகள் மற்றும் கண் சிகிச்சைகள். எடுத்துக்காட்டாக, அதிக ஆற்றலைக் கொண்ட துடிப்புள்ள லேசர்கள் நோயுற்ற திசுக்களை நீக்குவதற்கு அல்லது கண் நிலைமைகளுக்கு சிகிச்சையளிப்பதற்காக குறிப்பிட்ட அலைநீளங்களின் லேசர் ஆற்றலை சிறிய பகுதிகளில் கவனம் செலுத்தலாம்.

.லிடர் மற்றும் ரிமோட் சென்சிங்:
லிடார் தொழில்நுட்பம் துல்லியமான மற்றும் இமேஜிங்கிற்காக உயர் துடிப்பு ஆற்றல் ஒளிக்கதிர்களை நம்பியுள்ளது. சுற்றுச்சூழல் கண்காணிப்பு, தன்னாட்சி வாகனம் ஓட்டுதல் மற்றும் ட்ரோன் கண்காணிப்பு ஆகியவற்றில், துடிப்பு ஆற்றல் அளவு லிடார் அமைப்பின் கண்டறிதல் தூரம் மற்றும் தீர்மானத்தை நேரடியாக பாதிக்கிறது.

.அறிவியல் ஆராய்ச்சி:
இயற்பியல், வேதியியல் மற்றும் உயிரியலில் சோதனைகளில் துடிப்புள்ள ஒளிக்கதிர்கள் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. துடிப்பு ஆற்றலை துல்லியமாகக் கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம், விஞ்ஞானிகள் அதிக துல்லியமான லேசர் தூண்டப்பட்ட ஸ்பெக்ட்ரோஸ்கோபி, துகள் முடுக்கம் மற்றும் லேசர் குளிரூட்டும் ஆராய்ச்சி ஆகியவற்றை நடத்தலாம்.

4. துடிப்பு ஆற்றலை அதிகரிப்பதற்கான முறைகள்

லேசர் துடிப்பு ஆற்றலை அதிகரிப்பதற்கான பொதுவான முறைகள் பின்வருமாறு:

.நடுத்தர தேர்வுமுறை பெறுதல்:
பொருத்தமான ஆதாய ஊடகத்தைத் தேர்ந்தெடுத்து, லேசர் குழியின் வடிவமைப்பை மேம்படுத்துவதன் மூலம், லேசரின் வெளியீட்டு ஆற்றலை அதிகரிக்க முடியும்.

.பல-நிலை லேசர் பெருக்கம்:
மல்டி-ஸ்டேஜ் பெருக்கிகள் வெவ்வேறு பயன்பாடுகளின் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்ய லேசரின் துடிப்பு ஆற்றலை படிப்படியாக அதிகரிக்க முடியும்.

.டிரைவ் மின்னோட்டம் அல்லது துடிப்பு அகலம் அதிகரித்தல்:
லேசரின் இயக்கி மின்னோட்டம் அல்லது துடிப்பு அகலத்தை சரிசெய்வது பெரிய துடிப்பு ஆற்றலை ஏற்படுத்தும்.

.துடிப்பு சுருக்க தொழில்நுட்பம்:
துடிப்பு சுருக்க நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தி, துடிப்பின் காலத்தை சுருக்கலாம், அதன் உச்ச சக்தியை அதிகரிக்கும் மற்றும் குறுகிய நேரத்தில் அதிக ஆற்றலை வெளியிடுகிறது.

5. முடிவு

லேசர் துடிப்பு ஆற்றல் என்பது பல்வேறு துறைகளில் ஒளிக்கதிர்களின் செயல்திறன் மற்றும் பயன்பாட்டை நேரடியாக பாதிக்கும் ஒரு முக்கிய அளவுருவாகும். லேசர் தொழில்நுட்பத்தில் தொடர்ச்சியான முன்னேற்றங்களுடன், துடிப்புள்ள லேசர்கள் பல தொழில்களில் பரந்த பயன்பாடுகளைக் கொண்டிருக்கும். துல்லியமான எந்திரத்திலிருந்து ரிமோட் சென்சிங் மற்றும் மருத்துவ சிகிச்சைகள் வரை, துடிப்புள்ள லேசர்களின் அதிக ஆற்றல் வெளியீடு புதிய சாத்தியங்களைத் திறக்கிறது. துடிப்பு ஆற்றலின் அடிப்படைக் கருத்துகளைப் புரிந்துகொள்வது மற்றும் அதன் செல்வாக்கு செலுத்தும் காரணிகளைப் புரிந்துகொள்வது லேசர் அமைப்புகளை வடிவமைத்து பயன்படுத்தும்போது அதிக அறிவியல் தேர்வுகளைச் செய்ய உதவும்.