د سمدستي پوسټ لپاره زموږ په ټولنیزو رسنیو کې ګډون وکړئ
لیزرونه، د عصري ټیکنالوژۍ بنسټ ایښودونکي، هغومره په زړه پوري دي څومره چې پیچلي دي. د دوی په زړه کې د اجزاو سمفوني پروت دی چې په یووالي کې کار کوي ترڅو همغږي ، پراخه رڼا تولید کړي. دا بلاګ د دې اجزاوو پیچلتیاوې په ګوته کوي، چې د ساینسي اصولو او معادلو لخوا ملاتړ کیږي، ترڅو د لیزر ټیکنالوژۍ ژوره پوهه چمتو کړي.
د لیزر سیسټم اجزاو کې پرمختللي لیدونه: د مسلکیانو لپاره تخنیکي لید
| اجزا | فعالیت | مثالونه |
| منځنۍ لاسته راوړنه | د لاسته راوړنې منځنی هغه مواد دی چې په لیزر کې د رڼا پراخولو لپاره کارول کیږي. دا د نفوس د انعطاف او محرک اخراج پروسې له لارې د ر lightا پراخیدنه اسانه کوي. د لاسته راوړنې منځنۍ انتخاب د لیزر وړانګو ځانګړتیاوې ټاکي. | د سولیډ ریاست لیزرونه: د مثال په توګه، Nd:YAG (Neodymium-doped Yttrium Aluminum Garnet)، په طبي او صنعتي غوښتنلیکونو کې کارول کیږي.د ګازو لیزرونه: د مثال په توګه، CO2 لیزرونه، د پرې کولو او ویلډینګ لپاره کارول کیږي.د سیمی کنډکټر لیزرونه:د بیلګې په توګه، لیزر ډایډونه، د فایبر آپټیک اړیکو او لیزر پوائنټرونو کې کارول کیږي. |
| د پمپ کولو سرچینه | د پمپ کولو سرچینه د نفوس انعطاف (د نفوس د انعطاف لپاره د انرژي سرچینه) ترلاسه کولو لپاره د لاسته راوړنې مینځ ته انرژي چمتو کوي ، د لیزر عملیات فعالوي. | نظری پمپ کول: د سختو رڼا سرچینو کارول لکه فلش لیمپونه د جامد حالت لیزرونو پمپ کولو لپاره.بریښنایی پمپ کول: د بریښنایی جریان له لارې د ګاز لیزرونو کې د ګاز جذب کول.د سیمی کنډکټر پمپ کول: د جامد حالت لیزر میډیم پمپ کولو لپاره د لیزر ډایډونو کارول. |
| نظری غار | نظری غار، چې له دوو شیانو څخه جوړ دی، رڼا منعکسوي ترڅو د ګټې په منځ کې د رڼا د لارې اوږدوالی زیات کړي، په دې توګه د رڼا پراخوالی زیاتوي. دا د لیزر امپلیفیکیشن لپاره د فیډبیک میکانیزم چمتو کوي ، د ر lightا طیف او ځایي ځانګړتیاوې غوره کوي. | Planar-Planar cavity: په لابراتوار تحقیق کې کارول کیږي، ساده جوړښت.Planar- Concave cavity: په صنعتي لیزرونو کې عام، د لوړ کیفیت بیم چمتو کوي. حلقوي غار: د حلقوي لیزرونو په ځانګړو ډیزاینونو کې کارول کیږي، لکه د حلقوي ګاز لیزر. |
د لاسته راوړنې منځنی: د کوانټم میخانیک او نظری انجینرۍ یوه اړیکه
د لاسته راوړنې په منځ کې د کوانټم متحرکات
د لاسته راوړنې منځنی هغه ځای دی چې د رڼا پراخولو بنسټیز بهیر واقع کیږي، یوه پدیده د کوانټم میخانیکونو کې ژوره ریښه لري. د انرژی ریاستونو او په مینځ کې د ذراتو ترمنځ تعامل د محرک اخراج او د نفوس انعطاف د اصولو لخوا اداره کیږي. د رڼا د شدت (I)، ابتدايي شدت (I0)، د لیږد کراس برخې (σ21)، او د ذراتو شمیرې په دوو انرژی سطحو (N2 او N1) کې مهمې اړیکې د I = I0e^ په واسطه تشریح شوي. (σ21(N2-N1)L). د نفوسو انعطاف ترلاسه کول، چیرته چې N2 > N1، د پراخولو لپاره اړین دی او د لیزر فزیک بنسټ دی[1].
درې درجې په مقابل کې څلور کچې سیسټمونه
په عملي لیزر ډیزاینونو کې، درې سطحې او څلور کچې سیسټمونه په عام ډول کارول کیږي. درې درجې سیسټمونه، په داسې حال کې چې ساده دي، د نفوس انعطاف ته د رسیدو لپاره ډیرې انرژۍ ته اړتیا لري ځکه چې ټیټ لیزر کچه د ځمکې حالت دی. له بلې خوا څلور-سطحې سیسټمونه د انرژۍ د لوړې کچې څخه د ګړندي غیر شعاعي تخریب له امله د نفوس انعکاس لپاره خورا مؤثره لاره وړاندیز کوي ، چې دوی یې په عصري لیزر غوښتنلیکونو کې خورا پراخه کوي[2].
Is د Erbium-doped ګلاسد ګټې منځنۍ؟
هو، د erbium-doped شیشې په حقیقت کې د لیزر سیسټمونو کې د ګټې اخیستنې یو ډول دی. پدې شرایطو کې ، "ډوپینګ" شیشې ته د ټاکلي مقدار ایربیم آئنز (Er³⁺) اضافه کولو پروسې ته اشاره کوي. ایربیم د ځمکې یو نادر عنصر دی چې کله د شیشې په کوربه کې شامل شي، کولی شي په مؤثره توګه د محرک اخراج له لارې رڼا پراخه کړي، د لیزر په عملیاتو کې یو بنسټیز بهیر.
د ایربیم ډوپډ شیشې په ځانګړي ډول د فایبر لیزرونو او فایبر امپلیفیرونو کې د کارولو لپاره د پام وړ دی ، په ځانګړي توګه د مخابراتو صنعت کې. دا د دې غوښتنلیکونو لپاره ښه مناسب دی ځکه چې دا د 1550 nm په شاوخوا کې د څپې اوږدوالی په مؤثره توګه روښانه کوي ، کوم چې د معیاري سیلیکا فایبرونو کې د ټیټ زیان له امله د آپټیکل فایبر مخابراتو لپاره کلیدي موج دی.
دerbiumآیونونه د پمپ رڼا جذبوي (اکثرا د aلیزر ډایډ) او د انرژۍ لوړو حالتونو ته لیواله دي. کله چې دوی د انرژی ټیټ حالت ته راستانه شي، دوی د لیزر په بهیر کې مرسته کوي، د لیزر موج اوږدوالی کې فوټونونه جذبوي. دا د erbium-doped شیشې د مختلف لیزر او امپلیفیر ډیزاینونو کې مؤثره او په پراخه کچه کارول شوي لاسته راوړنې منځګړیتوب کوي.
اړونده بلاګونه: خبرونه - Erbium-doped Glass: ساینس او غوښتنلیکونه
د پمپ کولو میکانیزمونه: د لیزرونو تر شا د چلولو ځواک
د نفوس انعطاف ته د رسیدو لپاره مختلفې لارې چارې
د پمپ کولو میکانیزم انتخاب د لیزر ډیزاین کې خورا مهم دی، د موثریت څخه د محصول طول موج پورې هرڅه اغیزه کوي. نظري پمپ کول، د بهرنۍ رڼا سرچینې لکه فلش لیمپ یا نور لیزرونه کاروي، په جامد حالت او رنګ لیزرونو کې عام دي. د بریښنایی خارج کولو میتودونه معمولا د ګاز لیزرونو کې کارول کیږي، پداسې حال کې چې د سیمی کنډکټر لیزرونه اکثرا د الکترون انجیکشن کاروي. د دې پمپ کولو میکانیزمونو موثریت، په ځانګړې توګه د ډایډ-پمپ شوي سالډ-اسټیټ لیزرونو کې، د وروستیو څیړنو د پام وړ تمرکز دی، چې د لوړ موثریت او جوړښت وړاندیز کوي[3].
د پمپ کولو موثریت کې تخنیکي نظرونه
د پمپ کولو پروسې موثریت د لیزر ډیزاین یو مهم اړخ دی چې په ټولیز فعالیت او د غوښتنلیک مناسبیت اغیزه کوي. په جامد حالت لیزرونو کې، د پمپ سرچینې په توګه د فلش لیمپونو او لیزر ډایډونو ترمنځ انتخاب کولی شي د سیسټم موثریت، حرارتي بار، او بیم کیفیت د پام وړ اغیزه وکړي. د لوړ ځواک، لوړ موثریت لیزر ډایډونو پراختیا د DPSS لیزر سیسټمونو کې انقلاب راوستی دی، د ډیرو کمپیکٹ او اغیزمن ډیزاینونو توان لري[4].
نظری غار: د لیزر بیم انجنیری
د غار ډیزاین: د فزیک او انجینرۍ توازن قانون
نظری غار، یا ریزونټر، یوازې یو غیر فعاله برخه نه ده بلکه د لیزر بیم په شکل کې فعال ګډون کوونکی دی. د غار ډیزاین، په شمول د عکسونو منحل او ترتیب، د لیزر ثبات، حالت جوړښت، او محصول په ټاکلو کې مهم رول لوبوي. غار باید د نظری ګټې لوړولو لپاره ډیزاین شي پداسې حال کې چې زیانونه کموي، یوه ننګونه چې د څپې آپټیکس سره نظری انجینرۍ ترکیب کوي5.
د حرکت شرایط او د حالت انتخاب
د دې لپاره چې د لیزر جریان رامینځته شي، د منځني لخوا چمتو شوي لاسته راوړنه باید په غار کې له زیانونو څخه زیاته وي. دا حالت، د همغږي څپې سپرپوزیشن اړتیا سره یوځای، دا حکم کوي چې یوازې ځینې اوږد مهاله موډلونه ملاتړ کیږي. د موډ فاصله او د ټول حالت جوړښت د غار فزیکي اوږدوالی او د لاسته راوړنې منځنۍ انعکاس شاخص لخوا اغیزمن کیږي[6].
پایله
د لیزر سیسټمونو ډیزاین او عملیات د فزیک او انجینرۍ اصولو پراخه ساحه پوښي. د کوانټم میکانیکونو څخه چې د لاسته راوړنې منځنۍ اداره کوي د نظری غار پیچلي انجینرۍ پورې ، د لیزر سیسټم هره برخه د دې په ټولیز فعالیت کې حیاتي رول لوبوي. دې مقالې د لیزر ټیکنالوژۍ پیچلې نړۍ ته یو نظر وړاندې کړی ، هغه لیدونه وړاندې کوي چې په ساحه کې د پروفیسورانو او نظری انجینرانو پرمختللي پوهاوی سره سمون لري.
حوالې
- 1. سیګمن، AE (1986). لیزرونه. د پوهنتون ساینس کتابونه.
- 2. Svelto, O. (2010). د لیزر اصول. پسرلی.
- 3. Koechner، W. (2006). د سولیډ سټیټ لیزر انجینرۍ. پسرلی.
- 4. Piper, JA, & Mildren, RP (2014). ډیوډ پمپ شوي سولیډ ریاست لیزرونه. د لیزر ټیکنالوژۍ او غوښتنلیکونو په لاسي کتاب کې (جمه. III). CRC مطبوعاتي.
- 5. Milonni, PW, & Eberly, JH (2010). لیزر فزیک. ویلی.
- 6. Silfvast، WT (2004). د لیزر اساسات. د کیمبرج پوهنتون پریس.
د پوسټ وخت: نومبر-27-2023