د چټکو پوسټونو لپاره زموږ په ټولنیزو رسنیو کې ګډون وکړئ
لیزرونه، چې د عصري ټیکنالوژۍ یو بنسټ دی، هغومره زړه راښکونکي دي لکه څنګه چې پیچلي دي. د دوی په زړه کې د اجزاو سمفوني پروت دی چې په یووالي سره کار کوي ترڅو همغږي، پراخه رڼا تولید کړي. دا بلاګ د دې اجزاو پیچلتیاو ته ژوره کتنه کوي، چې د ساینسي اصولو او معادلو لخوا ملاتړ کیږي، ترڅو د لیزر ټیکنالوژۍ ژوره پوهه چمتو کړي.
د لیزر سیسټم اجزاو په اړه پرمختللي بصیرتونه: د مسلکیانو لپاره تخنیکي لید
| برخه | دنده | مثالونه |
| منځنۍ ګټه ترلاسه کول | د ګټې منځنی هغه مواد دي چې په لیزر کې د رڼا د لوړولو لپاره کارول کیږي. دا د نفوس انورسیشن او هڅول شوي اخراج له لارې د رڼا د لوړولو اسانتیا برابروي. د ګټې منځنی انتخاب د لیزر د وړانګو ځانګړتیاوې ټاکي. | د جامد حالت لیزرونه: د مثال په توګه، Nd:YAG (نیوډیمیم-ډوپ شوی یټریوم المونیم ګارنټ)، چې په طبي او صنعتي غوښتنلیکونو کې کارول کیږي.د ګازو لیزرونه: د مثال په توګه، د CO2 لیزرونه، د پرې کولو او ویلډینګ لپاره کارول کیږي.د سیمیکمډکټر لیزرونه:د مثال په توګه، لیزر ډایډونه، چې د فایبر آپټیک اړیکو او لیزر پوائنټرونو کې کارول کیږي. |
| د پمپ کولو سرچینه | د پمپ کولو سرچینه د ګټې منځني ته انرژي چمتو کوي ترڅو د نفوس انورسیشن (د نفوس انورسیشن لپاره د انرژۍ سرچینه) ترلاسه کړي، چې د لیزر عملیات فعالوي. | د آپټیکل پمپ کول: د جامد حالت لیزرونو پمپ کولو لپاره د فلش لامپونو په څیر د شدید رڼا سرچینو کارول.د بریښنا پمپ کول: د برېښنايي جریان له لارې په ګازو لیزرونو کې ګاز هڅول.د سیمیکمډکټر پمپ کول: د جامد حالت لیزر میډیم پمپ کولو لپاره د لیزر ډایډونو کارول. |
| د نظري غار | نظري غار، چې له دوو هندارو څخه جوړ دی، رڼا منعکس کوي ترڅو د ګټې په منځني کې د رڼا د لارې اوږدوالی زیات کړي، په دې توګه د رڼا پراخوالی زیاتوي. دا د لیزر پراخوالي لپاره د غبرګون میکانیزم چمتو کوي، د رڼا طیف او فضايي ځانګړتیاوې غوره کوي. | پلانر-پلانر غار: په لابراتواري څېړنو کې کارول کېږي، ساده جوړښت.د پلنر-مقعر غار: په صنعتي لیزرونو کې عام، د لوړ کیفیت بیمونه چمتو کوي. د حلقوي غار: د حلقوي لیزرونو په ځانګړو ډیزاینونو کې کارول کیږي، لکه د حلقوي ګاز لیزرونه. |
د ګټې منځنی: د کوانټم میخانیک او نظری انجینرۍ یوه اړیکه
د ګټې په منځني کې د کوانټم متحرکات
د ګټې منځنی هغه ځای دی چې د رڼا د تقویې بنسټیزه پروسه پکې رامنځته کېږي، یوه پدیده چې په کوانټم میخانیک کې ژوره ریښه لري. د انرژۍ حالتونو او ذراتو ترمنځ تعامل د محرک اخراج او نفوس انعطاف د اصولو لخوا اداره کیږي. د رڼا شدت (I)، د ابتدايي شدت (I0)، د لیږد کراس سیکشن (σ21)، او د انرژۍ په دوو کچو (N2 او N1) کې د ذراتو شمیرو ترمنځ مهم اړیکه د مساوات I = I0e^(σ21(N2-N1)L لخوا تشریح شوې ده. د نفوس انعطاف ترلاسه کول، چیرې چې N2 > N1، د تقویې لپاره اړین دی او د لیزر فزیک بنسټ دی [1].
درې پوړیز سیسټمونه د څلور پوړیز سیسټمونو په مقابل کې
په عملي لیزر ډیزاینونو کې، درې سطحې او څلور سطحې سیسټمونه معمولا کارول کیږي. درې سطحې سیسټمونه، که څه هم ساده دي، د نفوس انعطاف ترلاسه کولو لپاره ډیرې انرژۍ ته اړتیا لري ځکه چې د لیزر ټیټه کچه د ځمکې حالت دی. له بلې خوا، د څلور سطحې سیسټمونه، د لوړې انرژۍ کچې څخه د ګړندي غیر وړانګو تخریب له امله د نفوس انعطاف لپاره ډیر اغیزمن لاره وړاندې کوي، چې دوی په عصري لیزر غوښتنلیکونو کې ډیر عام کوي [2].
Is د ایربیوم ډوپ شوی شیشهد ګټې وسیله؟
هو، د ایربیوم-ډوپ شوی شیشه په حقیقت کې د ګټې یو ډول دی چې په لیزر سیسټمونو کې کارول کیږي. پدې شرایطو کې، "ډوپینګ" شیشې ته د ایربیوم ایونونو (Er³⁺) یو ټاکلی مقدار اضافه کولو پروسې ته اشاره کوي. ایربیوم د ځمکې یو نادر عنصر دی چې، کله چې د شیشې کوربه کې شامل شي، کولی شي په مؤثره توګه د هڅول شوي اخراج له لارې رڼا پراخه کړي، چې د لیزر عملیاتو کې یوه بنسټیزه پروسه ده.
د ایربیوم ډوپډ شیشه په ځانګړي ډول د فایبر لیزرونو او فایبر امپلیفیرونو کې د هغې د کارونې لپاره د پام وړ ده، په ځانګړي توګه د مخابراتو صنعت کې. دا د دې غوښتنلیکونو لپاره خورا مناسب دی ځکه چې دا په مؤثره توګه د 1550 nm شاوخوا طول موجونو کې رڼا پراخه کوي، کوم چې د معیاري سیلیکا فایبرونو کې د ټیټ ضایع کیدو له امله د آپټیکل فایبر مخابراتو لپاره کلیدي طول موج دی.
دایربیومایونونه د پمپ رڼا جذبوي (ډیری وختونه له a څخهلیزر ډایډ) او د لوړو انرژۍ حالتونو ته هڅول کیږي. کله چې دوی د ټیټې انرژۍ حالت ته راستانه شي، دوی د لیزینګ طول موج په اوږدو کې فوټونونه خپروي، چې د لیزر پروسې سره مرسته کوي. دا د ایربیوم-ډوپډ شیشې په مختلفو لیزر او امپلیفیر ډیزاینونو کې یو اغیزمن او په پراخه کچه کارول شوي لاسته راوړنې منځنی ګرځوي.
اړوند بلاګونه: خبرونه - د ایربیوم-ډوپډ شیشه: ساینس او غوښتنلیکونه
د پمپ کولو میکانیزمونه: د لیزرونو تر شا د محرک ځواک
د نفوسو د بدلون د ترلاسه کولو لپاره مختلفې طریقې
د پمپ کولو میکانیزم انتخاب د لیزر ډیزاین کې خورا مهم دی، چې له موثریت څخه تر محصول طول موج پورې هرڅه اغیزمنوي. نظري پمپ کول، د بهرني رڼا سرچینو لکه فلش لامپونو یا نورو لیزرونو په کارولو سره، په جامد حالت او رنګ لیزرونو کې عام دي. د بریښنایی خارجولو میتودونه معمولا په ګاز لیزرونو کې کارول کیږي، پداسې حال کې چې سیمیکمډکټر لیزرونه ډیری وختونه د الکترون انجیکشن کاروي. د دې پمپ کولو میکانیزمونو موثریت، په ځانګړي توګه د ډایډ پمپ شوي جامد حالت لیزرونو کې، د وروستیو څیړنو یو مهم تمرکز دی، چې لوړ موثریت او کمپیکٹنس وړاندې کوي.3].
د پمپ کولو موثریت کې تخنیکي ملاحظات
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 فلش لامپونو او لیزر ډایډونو ترمنځ انتخاب د پمپ سرچینې په توګه کولی شي د سیسټم موثریت، حرارتي بار، او د بیم کیفیت باندې د پام وړ اغیزه وکړي. د لوړ ځواک، لوړ موثریت لیزر ډایډونو پراختیا د DPSS لیزر سیسټمونو کې انقلاب راوستی دی، چې ډیر کمپیکٹ او موثر ډیزاینونه فعالوي [4].
د نظري غار: د لیزر بیم انجینري
د غار ډیزاین: د فزیک او انجینرۍ متوازن عمل
نظري غار، یا ریزونیټر، یوازې یوه غیر فعاله برخه نه ده بلکې د لیزر بیم په شکل ورکولو کې فعاله برخه اخیستونکې ده. د غار ډیزاین، د عکسونو منحنی او سمون په شمول، د لیزر ثبات، حالت جوړښت او محصول په ټاکلو کې مهم رول لوبوي. غار باید د دې لپاره ډیزاین شي چې د نظري ګټې لوړولو په وخت کې زیانونه کم کړي، یوه ننګونه چې نظري انجینرۍ د څپې آپټیکس سره یوځای کوي.5.
د اورښت شرایط او د حالت انتخاب
د لیزر oscillation د رامنځته کیدو لپاره، د میډیم لخوا چمتو شوی ګټه باید د جوف دننه له زیانونو څخه زیاته وي. دا حالت، د همغږي څپې سوپرپوزیشن اړتیا سره یوځای، دا په ګوته کوي چې یوازې ځینې طول البلد حالتونه ملاتړ کیږي. د موډ فاصله او ټولیز موډ جوړښت د جوف فزیکي اوږدوالی او د ګټې میډیم انعکاسي شاخص لخوا اغیزمن کیږي [6].
پایله
د لیزر سیسټمونو ډیزاین او عملیات د فزیک او انجینرۍ اصولو پراخه لړۍ پوښي. د کوانټم میخانیکونو څخه چې د ګټې منځني اداره کوي د نظري غار پیچلي انجینرۍ پورې، د لیزر سیسټم هره برخه د هغې په ټولیز فعالیت کې مهم رول لوبوي. دې مقالې د لیزر ټیکنالوژۍ پیچلې نړۍ ته یوه کتنه وړاندې کړې، هغه بصیرتونه وړاندې کوي چې په ساحه کې د پروفیسورانو او نظري انجینرانو پرمختللي پوهاوي سره سمون لري.
ماخذونه
- 1. سیګمن، AE (1986). لیزرونه. د پوهنتون ساینس کتابونه.
- ۲. سویلټو، او. (۲۰۱۰). د لیزرونو اصول. سپرینګر.
- ۳. کوچنر، ډبلیو. (۲۰۰۶). د جامد حالت لیزر انجینرۍ. سپرینګر.
- ۴. پایپر، جي اې، او میلډرین، آر پي (۲۰۱۴). ډایډ پمپ شوي جامد حالت لیزرونه. د لیزر ټیکنالوژۍ او غوښتنلیکونو په لارښود کتاب کې (جلد دریم). د سي آر سي پریس.
- ۵. میلوني، پي ډبلیو، او ایبرلي، جي ایچ (۲۰۱۰). لیزر فزیک. وایلي.
- ۶. سلفواست، ډبلیو ټي (۲۰۰۴). د لیزر اساسات. د کیمبرج پوهنتون پریس.
د پوسټ وخت: نومبر-۲۷-۲۰۲۳