આધુનિક લેસર એપ્લિકેશન્સમાં, લેસરના એકંદર પ્રદર્શનનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે બીમ ગુણવત્તા સૌથી મહત્વપૂર્ણ માપદંડોમાંની એક બની ગઈ છે. ભલે તે'ઉત્પાદનમાં માઇક્રોન-સ્તરની ચોકસાઇ કટીંગ અથવા લેસર રેન્જિંગમાં લાંબા-અંતરની શોધ, બીમની ગુણવત્તા ઘણીવાર એપ્લિકેશનની સફળતા કે નિષ્ફળતા નક્કી કરે છે.
તો, બીમ ગુણવત્તા ખરેખર શું છે? તે લેસર કામગીરીને કેવી રીતે અસર કરે છે? અને ચોક્કસ એપ્લિકેશન જરૂરિયાતોને પૂર્ણ કરવા માટે યોગ્ય બીમ ગુણવત્તા કેવી રીતે પસંદ કરી શકાય?
૧. બીમ ગુણવત્તા શું છે?
સરળ શબ્દોમાં કહીએ તો, બીમની ગુણવત્તા લેસર બીમની અવકાશી પ્રચાર લાક્ષણિકતાઓનો સંદર્ભ આપે છે. તે વર્ણવે છે કે બીમ કેટલી સારી રીતે ધ્યાન કેન્દ્રિત કરી શકે છે, તેનું વિચલન વર્તન અને તેની ઊર્જા કેટલી સમાન રીતે વહેંચાય છે.
આદર્શ કિસ્સામાં, લેસર બીમ એક સંપૂર્ણ ગૌસીયન બીમ જેવું લાગે છે, જેમાં સૌથી નાનો ડાયવર્જન્સ એંગલ અને શ્રેષ્ઠ ફોકસિંગ પ્રદર્શન હોય છે. જો કે, સ્ત્રોત માળખું, સામગ્રી ગુણધર્મો અને થર્મલ અસરો જેવા પરિબળોને કારણે, વાસ્તવિક દુનિયાના લેસર બીમ ઘણીવાર ફેલાવા, વિકૃતિ અથવા મલ્ટિમોડ હસ્તક્ષેપથી પીડાય છે.-જેનાથી બીમની ગુણવત્તામાં ઘટાડો થાય છે.
2. સામાન્ય બીમ ગુણવત્તા સૂચકાંકો
①M² પરિબળ (બીમ પ્રસાર પરિબળ)
ધ એમ² મૂલ્ય એ બીમ ગુણવત્તાનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે વપરાતું પ્રાથમિક પરિમાણ છે.
M² = 1 એક સંપૂર્ણ ગૌસીયન બીમ સૂચવે છે.
M² > 1 નો અર્થ એ છે કે બીમની ગુણવત્તા બગડે છે, અને ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવાની ક્ષમતા બગડે છે.
ઔદ્યોગિક ઉપયોગોમાં, એમ² સામાન્ય રીતે ૧.૫ થી નીચેના મૂલ્યો જરૂરી હોય છે, જ્યારે વૈજ્ઞાનિક-ગ્રેડ લેસરો M માટે લક્ષ્ય રાખે છે² શક્ય તેટલા 1 ની નજીક મૂલ્યો.
②બીમ ડાયવર્જન્સ
બીમ ડાયવર્જન્સ એ વર્ણવે છે કે લેસર બીમ લાંબા અંતર પર પ્રસરે ત્યારે તે કેટલું વિસ્તરે છે.
નાના ડાયવર્જન્સ એંગલનો અર્થ વધુ કેન્દ્રિત બીમ, નાના ફોકલ સ્પોટ્સ અને લાંબા અંતર પર વધુ ચોકસાઇ થાય છે.
③બીમ પ્રોફાઇલ અને ઊર્જા વિતરણ
ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા બીમમાં ઉચ્ચ-તીવ્રતા કેન્દ્ર સાથે સપ્રમાણ, એકસમાન બીમ પ્રોફાઇલ હોવી જોઈએ. આ કટીંગ, માર્કિંગ અને અન્ય એપ્લિકેશનો માટે સ્પષ્ટ અને નિયંત્રિત ઊર્જા ઉત્પાદન સુનિશ્ચિત કરે છે.
૩. બીમ ગુણવત્તા વાસ્તવિક દુનિયાની એપ્લિકેશનોને કેવી રીતે અસર કરે છે
①ચોકસાઇ પ્રક્રિયા (કટીંગ/વેલ્ડીંગ/માર્કિંગ):
બીમની ગુણવત્તા ફોકલ સ્પોટનું કદ અને ઉર્જા ઘનતા નક્કી કરે છે, જે મશીનિંગની ચોકસાઈ અને કાર્યક્ષમતાને અસર કરે છે.
②તબીબી લેસરો:
બીમની ગુણવત્તા પેશીઓને કેટલી સચોટ રીતે ઊર્જા પહોંચાડવામાં આવે છે અને થર્મલ પ્રસરણ કેટલી સારી રીતે નિયંત્રિત થાય છે તેના પર અસર કરે છે.
③લેસર રેન્જિંગ / LIDAR:
બીમની ગુણવત્તા શોધ શ્રેણી અને અવકાશી રીઝોલ્યુશનને સીધી અસર કરે છે.
④ઓપ્ટિકલ કોમ્યુનિકેશન:
બીમની ગુણવત્તા સિગ્નલ મોડની શુદ્ધતા અને બેન્ડવિડ્થ ક્ષમતાને અસર કરે છે.
⑤વૈજ્ઞાનિક સંશોધન:
બીમ ગુણવત્તા દખલગીરી અથવા બિન-રેખીય ઓપ્ટિકલ પ્રયોગોમાં સુસંગતતા અને સ્થિરતા સુનિશ્ચિત કરે છે.
4. બીમની ગુણવત્તાને અસર કરતા મુખ્ય પરિબળો
①લેસર સ્ટ્રક્ચર ડિઝાઇન:
સિંગલ-મોડ લેસરો સામાન્ય રીતે મલ્ટી-મોડ લેસરો કરતાં વધુ સારી બીમ ગુણવત્તા પ્રદાન કરે છે.
②માધ્યમ અને રેઝોનેટર ડિઝાઇન મેળવો:
આ પ્રભાવ મોડ વિતરણ અને બીમ સ્થિરતા.
③થર્મલ ઇફેક્ટ મેનેજમેન્ટ:
નબળી ગરમીનું વિસર્જન થર્મલ લેન્સિંગ અને બીમ વિકૃતિ તરફ દોરી શકે છે.
④પંપ એકરૂપતા અને વેવગાઇડ માળખું:
અસમાન પમ્પિંગ અથવા માળખાકીય ખામીઓ બીમના આકારમાં ઘટાડો લાવી શકે છે.
૫. બીમની ગુણવત્તા કેવી રીતે સુધારવી
①ડિવાઇસ આર્કિટેક્ચરને ઑપ્ટિમાઇઝ કરો:
સિંગલ-મોડ વેવગાઇડ્સ અને સપ્રમાણ રેઝોનેટર ડિઝાઇનનો ઉપયોગ કરો.
②થર્મલ મેનેજમેન્ટ:
થર્મલી પ્રેરિત બીમ વિકૃતિ ઘટાડવા માટે કાર્યક્ષમ હીટ સિંક અથવા સક્રિય ઠંડકને એકીકૃત કરો.
③બીમ-આકાર આપતી ઓપ્ટિક્સ:
કોલિમેટર્સ, સ્પેશિયલ ફિલ્ટર્સ અથવા મોડ કન્વર્ટર લાગુ કરો.
④ડિજિટલ નિયંત્રણ અને પ્રતિસાદ:
ગતિશીલ કરેક્શન પ્રાપ્ત કરવા માટે રીઅલ-ટાઇમ વેવફ્રન્ટ ડિટેક્શન અને અનુકૂલનશીલ ઓપ્ટિક્સનો ઉપયોગ કરો.
6. નિષ્કર્ષ
બીમ ગુણવત્તા ફક્ત ભૌતિક પરિમાણ કરતાં વધુ છે-it'એ"ચોકસાઇ કોડ"લેસરનું'ની કામગીરી.
વાસ્તવિક દુનિયાના કાર્યક્રમોમાં, ઉચ્ચ બીમ ગુણવત્તા લેસર સિસ્ટમ્સની કાર્યક્ષમતા, ચોકસાઈ અને વિશ્વસનીયતામાં નોંધપાત્ર વધારો કરી શકે છે. ઉચ્ચ પ્રદર્શન અને સુસંગતતા ઇચ્છતા વપરાશકર્તાઓ માટે, લેસર પસંદ કરતી વખતે બીમ ગુણવત્તા મુખ્ય વિચારણા હોવી જોઈએ.
જેમ જેમ લેસર ટેકનોલોજીનો વિકાસ થતો રહે છે, તેમ તેમ આપણે નાના ઉપકરણો અને ઉચ્ચ પાવર ઘનતામાં વધુ સારા બીમ નિયંત્રણની અપેક્ષા રાખી શકીએ છીએ.-અદ્યતન ઉત્પાદન, ચોકસાઇ દવા, એરોસ્પેસ અને તેનાથી આગળ નવી શક્યતાઓ માટે માર્ગ મોકળો કરે છે.
પોસ્ટ સમય: જુલાઈ-૨૨-૨૦૨૫