உடனடி இடுகைகளுக்கு எங்கள் சமூக ஊடகத்திற்கு குழுசேரவும்
அதன் சாராம்சத்தில், லேசர் உந்தி என்பது லேசர் ஒளியை வெளியிடக்கூடிய ஒரு நிலையை அடைய ஒரு ஊடகத்தை ஆற்றல் படுத்தும் செயல்முறையாகும். இது பொதுவாக ஒளி அல்லது மின்னோட்டத்தை ஊடகத்தில் செலுத்துவதன் மூலம் செய்யப்படுகிறது, அதன் அணுக்களை உற்சாகப்படுத்துகிறது மற்றும் ஒத்திசைவான ஒளியின் உமிழ்வுக்கு வழிவகுக்கும். 20 ஆம் நூற்றாண்டின் நடுப்பகுதியில் முதல் ஒளிக்கதிர்களின் வருகையிலிருந்து இந்த அடித்தள செயல்முறை கணிசமாக வளர்ந்துள்ளது.
பெரும்பாலும் விகித சமன்பாடுகளால் மாதிரியாக இருந்தாலும், லேசர் உந்தி அடிப்படையில் ஒரு குவாண்டம் மெக்கானிக்கல் செயல்முறையாகும். இது ஃபோட்டான்கள் மற்றும் ஆதாய ஊடகத்தின் அணு அல்லது மூலக்கூறு அமைப்பு ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான சிக்கலான தொடர்புகளை உள்ளடக்கியது. மேம்பட்ட மாதிரிகள் ராபி அலைவுகள் போன்ற நிகழ்வுகளைக் கருதுகின்றன, இது இந்த இடைவினைகளைப் பற்றிய நுணுக்கமான புரிதலை வழங்குகிறது.
லேசர் உந்தி என்பது ஒரு செயல்முறையாகும், அங்கு ஆற்றல், பொதுவாக ஒளி அல்லது மின்னோட்ட வடிவில், அதன் அணுக்கள் அல்லது மூலக்கூறுகளை அதிக ஆற்றல் நிலைகளுக்கு உயர்த்த லேசரின் ஆதாய ஊடகத்திற்கு வழங்கப்படுகிறது. மக்கள்தொகை தலைகீழ் நிலையை அடைவதற்கு இந்த ஆற்றல் பரிமாற்றம் முக்கியமானது, குறைந்த ஆற்றல் நிலையில் இருப்பதை விட அதிக துகள்கள் உற்சாகமாக இருக்கும் நிலை, தூண்டப்பட்ட உமிழ்வு மூலம் ஒளியைப் பெருக்க ஊடகத்தை செயல்படுத்துகிறது. செயல்முறையானது சிக்கலான குவாண்டம் இடைவினைகளை உள்ளடக்கியது, பெரும்பாலும் விகித சமன்பாடுகள் அல்லது மேம்பட்ட குவாண்டம் இயந்திர கட்டமைப்புகள் மூலம் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது. முக்கிய அம்சங்களில் பம்ப் மூலத்தின் தேர்வு (லேசர் டையோட்கள் அல்லது டிஸ்சார்ஜ் விளக்குகள் போன்றவை), பம்ப் வடிவியல் (பக்க அல்லது இறுதி பம்பிங்), மற்றும் பம்ப் லைட் சிறப்பியல்புகளை மேம்படுத்துதல் (ஸ்பெக்ட்ரம், தீவிரம், பீம் தரம், துருவப்படுத்தல்) ஆகியவை அடங்கும். நடுத்தர ஆதாயம். திட-நிலை, குறைக்கடத்தி மற்றும் வாயு லேசர்கள் உட்பட பல்வேறு லேசர் வகைகளில் லேசர் உந்தி அடிப்படையானது, மேலும் லேசரின் திறமையான மற்றும் பயனுள்ள செயல்பாட்டிற்கு இது அவசியம்.
ஒளியியல் பம்ப் செய்யப்பட்ட லேசர்களின் வகைகள்
1. டோப் இன்சுலேட்டர்களுடன் கூடிய சாலிட்-ஸ்டேட் லேசர்கள்
· கண்ணோட்டம்:இந்த லேசர்கள் ஒரு மின்-இன்சுலேடிங் ஹோஸ்ட் மீடியத்தைப் பயன்படுத்துகின்றன மற்றும் லேசர்-செயலில் உள்ள அயனிகளை உற்சாகப்படுத்த ஆப்டிகல் பம்பிங்கை நம்பியுள்ளன. YAG லேசர்களில் உள்ள நியோடைமியம் ஒரு பொதுவான உதாரணம்.
·சமீபத்திய ஆராய்ச்சி:A. Antipov மற்றும் பலர் நடத்திய ஆய்வு. ஸ்பின்-எக்ஸ்சேஞ்ச் ஆப்டிகல் பம்பிங்கிற்கான திட-நிலைக்கு அருகிலுள்ள ஐஆர் லேசர் பற்றி விவாதிக்கிறது. இந்த ஆராய்ச்சி திட-நிலை லேசர் தொழில்நுட்பத்தின் முன்னேற்றங்களை எடுத்துக்காட்டுகிறது, குறிப்பாக அருகிலுள்ள அகச்சிவப்பு நிறமாலையில், இது மருத்துவ இமேஜிங் மற்றும் தொலைத்தொடர்பு போன்ற பயன்பாடுகளுக்கு முக்கியமானது.
மேலும் படிக்க:ஸ்பின்-எக்ஸ்சேஞ்ச் ஆப்டிகல் பம்பிங்கிற்கான சாலிட்-ஸ்டேட் நியர்-ஐஆர் லேசர்
2. செமிகண்டக்டர் லேசர்கள்
·பொதுவான தகவல்: பொதுவாக மின்சாரம் பம்ப் செய்யப்பட்ட, குறைக்கடத்தி லேசர்கள் ஆப்டிகல் பம்பிங்கிலிருந்து பயனடையலாம், குறிப்பாக செங்குத்து வெளிப்புற குழி மேற்பரப்பு உமிழும் லேசர்கள் (VECSELs) போன்ற அதிக பிரகாசம் தேவைப்படும் பயன்பாடுகளில்.
·சமீபத்திய வளர்ச்சிகள்: அல்ட்ராஃபாஸ்ட் திட நிலை மற்றும் குறைக்கடத்தி லேசர்களில் இருந்து ஆப்டிகல் அதிர்வெண் சீப்புகளில் U. கெல்லரின் பணி, டையோடு-பம்ப் செய்யப்பட்ட திட-நிலை மற்றும் குறைக்கடத்தி லேசர்களில் இருந்து நிலையான அதிர்வெண் சீப்புகளை உருவாக்குவதற்கான நுண்ணறிவுகளை வழங்குகிறது. ஆப்டிகல் அதிர்வெண் அளவியல் பயன்பாடுகளுக்கு இந்த முன்னேற்றம் குறிப்பிடத்தக்கது.
மேலும் படிக்க:அல்ட்ராஃபாஸ்ட் திட-நிலை மற்றும் குறைக்கடத்தி லேசர்களில் இருந்து ஆப்டிகல் அதிர்வெண் சீப்புகள்
3. வாயு லேசர்கள்
·வாயு லேசர்களில் ஆப்டிகல் பம்பிங்: ஆல்காலி வேப்பர் லேசர்கள் போன்ற சில வகையான வாயு லேசர்கள் ஆப்டிகல் பம்பிங்கைப் பயன்படுத்துகின்றன. இந்த லேசர்கள் பெரும்பாலும் குறிப்பிட்ட பண்புகளுடன் ஒத்திசைவான ஒளி மூலங்கள் தேவைப்படும் பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
ஆப்டிகல் பம்பிங்கிற்கான ஆதாரங்கள்
வெளியேற்ற விளக்குகள்: விளக்கு-உந்தப்பட்ட லேசர்களில் பொதுவாக, டிஸ்சார்ஜ் விளக்குகள் அவற்றின் உயர் சக்தி மற்றும் பரந்த நிறமாலைக்கு பயன்படுத்தப்படுகின்றன. YA மாண்ட்ரிகோ மற்றும் பலர். திட-நிலை லேசர்களின் செயலில் உள்ள ஊடக ஆப்டிகல் பம்பிங் செனான் விளக்குகளில் உந்துவிசை வில் வெளியேற்றத்தை உருவாக்கும் சக்தி மாதிரியை உருவாக்கியது. இந்த மாதிரியானது உந்துவிசை பம்பிங் விளக்குகளின் செயல்திறனை மேம்படுத்த உதவுகிறது, இது திறமையான லேசர் செயல்பாட்டிற்கு முக்கியமானது.
லேசர் டையோட்கள்:டையோடு-பம்ப் செய்யப்பட்ட லேசர்களில் பயன்படுத்தப்படும், லேசர் டையோட்கள் அதிக செயல்திறன், சிறிய அளவு மற்றும் நன்றாக டியூன் செய்யும் திறன் போன்ற நன்மைகளை வழங்குகின்றன.
மேலும் படிக்க:லேசர் டையோடு என்றால் என்ன?
ஃப்ளாஷ் விளக்குகள்: ஃபிளாஷ் விளக்குகள் என்பது, ரூபி அல்லது Nd:YAG லேசர்கள் போன்ற திட-நிலை லேசர்களை பம்ப் செய்வதற்கு பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் தீவிர, பரந்த-ஸ்பெக்ட்ரம் ஒளி மூலங்களாகும். அவை லேசர் ஊடகத்தை உற்சாகப்படுத்தும் உயர்-தீவிர ஒளி வெடிப்பை வழங்குகின்றன.
ஆர்க் விளக்குகள்: ஃபிளாஷ் விளக்குகளைப் போலவே, ஆனால் தொடர்ச்சியான செயல்பாட்டிற்காக வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது, ஆர்க் விளக்குகள் தீவிர ஒளியின் நிலையான ஆதாரத்தை வழங்குகின்றன. தொடர்ச்சியான அலை (CW) லேசர் செயல்பாடு தேவைப்படும் பயன்பாடுகளில் அவை பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
எல்இடிகள் (ஒளி உமிழும் டையோட்கள்): லேசர் டையோட்களைப் போல பொதுவானதாக இல்லாவிட்டாலும், சில குறைந்த சக்தி பயன்பாடுகளில் ஆப்டிகல் பம்பிங்கிற்கு LED களைப் பயன்படுத்தலாம். அவற்றின் நீண்ட ஆயுட்காலம், குறைந்த விலை மற்றும் பல்வேறு அலைநீளங்களில் கிடைப்பதன் காரணமாக அவை சாதகமாக உள்ளன.
சூரிய ஒளி: சில சோதனை அமைப்புகளில், சூரிய-உந்தப்பட்ட லேசர்களுக்கான பம்ப் மூலமாக செறிவூட்டப்பட்ட சூரிய ஒளி பயன்படுத்தப்படுகிறது. இந்த முறை சூரிய ஆற்றலைப் பயன்படுத்துகிறது, இது ஒரு புதுப்பிக்கத்தக்க மற்றும் செலவு குறைந்த ஆதாரமாக ஆக்குகிறது, இருப்பினும் இது செயற்கை ஒளி மூலங்களுடன் ஒப்பிடும்போது கட்டுப்படுத்தக்கூடியது மற்றும் குறைவான தீவிரமானது.
ஃபைபர்-இணைந்த லேசர் டையோட்கள்: இவை ஆப்டிகல் ஃபைபர்களுடன் இணைந்த லேசர் டையோட்கள் ஆகும், இவை பம்ப் லைட்டை லேசர் ஊடகத்திற்கு மிகவும் திறமையாக வழங்குகின்றன. ஃபைபர் லேசர்கள் மற்றும் பம்ப் லைட்டின் துல்லியமான விநியோகம் முக்கியமான சூழ்நிலைகளில் இந்த முறை மிகவும் பயனுள்ளதாக இருக்கும்.
மற்ற லேசர்கள்: சில நேரங்களில், ஒரு லேசர் மற்றொரு பம்ப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, சாய லேசரை பம்ப் செய்ய அதிர்வெண்-இரட்டிப்பு Nd: YAG லேசர் பயன்படுத்தப்படலாம். வழக்கமான ஒளி மூலங்கள் மூலம் எளிதில் அடைய முடியாத பம்ப் செயல்முறைக்கு குறிப்பிட்ட அலைநீளங்கள் தேவைப்படும் போது இந்த முறை அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படுகிறது.
டையோடு-பம்ப் செய்யப்பட்ட திட-நிலை லேசர்
ஆரம்ப ஆற்றல் ஆதாரம்: செயல்முறை ஒரு டையோடு லேசர் மூலம் தொடங்குகிறது, இது பம்ப் மூலமாக செயல்படுகிறது. டையோடு லேசர்கள் அவற்றின் செயல்திறன், கச்சிதமான அளவு மற்றும் குறிப்பிட்ட அலைநீளங்களில் ஒளியை வெளியிடும் திறனுக்காக தேர்ந்தெடுக்கப்படுகின்றன.
பம்ப் லைட்:டையோடு லேசர் திட-நிலை ஆதாய ஊடகத்தால் உறிஞ்சப்படும் ஒளியை வெளியிடுகிறது. டையோடு லேசரின் அலைநீளம் ஆதாய ஊடகத்தின் உறிஞ்சுதல் பண்புகளுடன் பொருந்தும் வகையில் வடிவமைக்கப்பட்டுள்ளது.
திட-நிலைசராசரி ஆதாயம்
பொருள்:DPSS லேசர்களில் உள்ள ஆதாய ஊடகம் பொதுவாக Nd:YAG (நியோடைமியம்-டோப் செய்யப்பட்ட Yttrium Aluminum Garnet), Nd:YVO4 (நியோடைமியம்-டோப் செய்யப்பட்ட Yttrium Orthovanadate) அல்லது Yb:YAG (Ytterbium-doped Yttrium Aluminum Garnet) போன்ற திட-நிலைப் பொருளாகும்.
ஊக்கமருந்து:இந்த பொருட்கள் செயலில் உள்ள லேசர் அயனிகளான அரிய-பூமி அயனிகளால் (Nd அல்லது Yb போன்றவை) டோப் செய்யப்படுகின்றன.
ஆற்றல் உறிஞ்சுதல் மற்றும் உற்சாகம்:டையோடு லேசரில் இருந்து பம்ப் லைட் ஆதாய ஊடகத்தில் நுழையும் போது, அரிய-பூமி அயனிகள் இந்த ஆற்றலை உறிஞ்சி அதிக ஆற்றல் நிலைகளுக்கு உற்சாகமடைகின்றன.
மக்கள் தொகை தலைகீழ்
மக்கள்தொகை மாற்றத்தை அடைதல்:லேசர் செயல்பாட்டின் திறவுகோல், ஆதாய ஊடகத்தில் மக்கள்தொகை மாற்றத்தை அடைவதாகும். இதன் பொருள் நில நிலையை விட அதிக அயனிகள் உற்சாகமான நிலையில் உள்ளன.
தூண்டப்பட்ட உமிழ்வு:மக்கள்தொகை தலைகீழ் அடையப்பட்டவுடன், உற்சாகமான மற்றும் தரை நிலைகளுக்கு இடையே உள்ள ஆற்றல் வேறுபாட்டுடன் தொடர்புடைய ஃபோட்டானின் அறிமுகம், உற்சாகமான அயனிகளை தரை நிலைக்குத் திரும்ப தூண்டுகிறது, செயல்பாட்டில் ஒரு ஃபோட்டானை வெளியிடுகிறது.
ஆப்டிகல் ரெசனேட்டர்
கண்ணாடிகள்: ஆதாய ஊடகம் ஒரு ஆப்டிகல் ரெசனேட்டருக்குள் வைக்கப்படுகிறது, பொதுவாக நடுத்தரத்தின் ஒவ்வொரு முனையிலும் இரண்டு கண்ணாடிகளால் உருவாகிறது.
கருத்து மற்றும் பெருக்கம்: கண்ணாடிகளில் ஒன்று அதிக பிரதிபலிப்பு மற்றும் மற்றொன்று பகுதி பிரதிபலிப்பு. இந்த கண்ணாடிகளுக்கு இடையே ஃபோட்டான்கள் முன்னும் பின்னுமாக குதித்து, அதிக உமிழ்வைத் தூண்டி, ஒளியைப் பெருக்குகின்றன.
லேசர் உமிழ்வு
ஒத்திசைவான ஒளி: உமிழப்படும் ஃபோட்டான்கள் ஒத்திசைவானவை, அதாவது அவை கட்டத்தில் உள்ளன மற்றும் அதே அலைநீளம் கொண்டவை.
வெளியீடு: பகுதியளவு பிரதிபலிப்பு கண்ணாடியானது இந்த ஒளியின் சிலவற்றைக் கடந்து செல்ல அனுமதிக்கிறது, இது DPSS லேசரில் இருந்து வெளியேறும் லேசர் கற்றையை உருவாக்குகிறது.
பம்பிங் ஜியோமெட்ரிஸ்: சைட் வெர்சஸ். எண்ட் பம்பிங்
| உந்தி முறை | விளக்கம் | விண்ணப்பங்கள் | நன்மைகள் | சவால்கள் |
|---|---|---|---|---|
| பக்க உந்தி | பம்ப் ஒளி லேசர் ஊடகத்திற்கு செங்குத்தாக அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது | கம்பி அல்லது ஃபைபர் லேசர்கள் | பம்ப் லைட்டின் சீரான விநியோகம், உயர் சக்தி பயன்பாடுகளுக்கு ஏற்றது | சீரான ஆதாய விநியோகம், குறைந்த பீம் தரம் |
| இறுதி உந்தி | பம்ப் ஒளி லேசர் கற்றை போன்ற அதே அச்சில் இயக்கப்படுகிறது | Nd:YAG போன்ற திட-நிலை லேசர்கள் | சீரான ஆதாய விநியோகம், அதிக பீம் தரம் | சிக்கலான சீரமைப்பு, அதிக ஆற்றல் கொண்ட லேசர்களில் குறைந்த செயல்திறன் கொண்ட வெப்பச் சிதறல் |
பயனுள்ள பம்ப் லைட் தேவைகள்
| தேவை | முக்கியத்துவம் | தாக்கம்/இருப்பு | கூடுதல் குறிப்புகள் |
|---|---|---|---|
| ஸ்பெக்ட்ரம் பொருத்தம் | அலைநீளம் லேசர் ஊடகத்தின் உறிஞ்சுதல் நிறமாலையுடன் பொருந்த வேண்டும் | திறமையான உறிஞ்சுதல் மற்றும் பயனுள்ள மக்கள் தொகை தலைகீழ் ஆகியவற்றை உறுதி செய்கிறது | - |
| தீவிரம் | விரும்பிய உற்சாக நிலைக்கு போதுமான அளவு அதிகமாக இருக்க வேண்டும் | அதிக தீவிரம் வெப்ப சேதத்தை ஏற்படுத்தும்; மிகக் குறைவானது மக்கள்தொகை மாற்றத்தை அடையாது | - |
| பீம் தரம் | இறுதி-பம்ப் செய்யப்பட்ட லேசர்களில் குறிப்பாக முக்கியமானது | திறமையான இணைப்பினை உறுதிசெய்து, உமிழப்படும் லேசர் கற்றை தரத்திற்கு பங்களிக்கிறது | பம்ப் லைட் மற்றும் லேசர் மோட் வால்யூமின் துல்லியமான ஒன்றுடன் ஒன்றுக்கு உயர் பீம் தரம் முக்கியமானது |
| துருவப்படுத்தல் | அனிசோட்ரோபிக் பண்புகளைக் கொண்ட ஊடகங்களுக்குத் தேவை | உறிஞ்சுதல் திறனை மேம்படுத்துகிறது மற்றும் உமிழப்படும் லேசர் ஒளி துருவமுனைப்பை பாதிக்கலாம் | குறிப்பிட்ட துருவமுனைப்பு நிலை அவசியமாக இருக்கலாம் |
| தீவிர சத்தம் | குறைந்த இரைச்சல் அளவு முக்கியமானது | பம்ப் லைட் தீவிரத்தில் ஏற்படும் ஏற்ற இறக்கங்கள் லேசர் வெளியீட்டு தரம் மற்றும் நிலைத்தன்மையை பாதிக்கலாம் | உயர் நிலைப்புத்தன்மை மற்றும் துல்லியம் தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு முக்கியமானது |
இடுகை நேரம்: டிசம்பர்-01-2023