પ્રોમ્પ્ટ પોસ્ટ માટે અમારા સોશિયલ મીડિયા પર સબ્સ્ક્રાઇબ કરો
તેના સાર પર, લેસર પમ્પિંગ એ રાજ્યને પ્રાપ્ત કરવા માટે માધ્યમમાં ઉત્સાહ કરવાની પ્રક્રિયા છે જ્યાં તે લેસર લાઇટ ઉત્સર્જન કરી શકે છે. આ સામાન્ય રીતે પ્રકાશ અથવા વિદ્યુત પ્રવાહને માધ્યમમાં ઇન્જેક્શન દ્વારા કરવામાં આવે છે, તેના અણુઓને ઉત્તેજક બનાવે છે અને સુસંગત પ્રકાશના ઉત્સર્જન તરફ દોરી જાય છે. 20 મી સદીના મધ્યમાં પ્રથમ લેસરોના આગમનથી આ પાયાની પ્રક્રિયા નોંધપાત્ર રીતે વિકસિત થઈ છે.
જ્યારે ઘણીવાર દરના સમીકરણો દ્વારા મોડેલિંગ કરવામાં આવે છે, ત્યારે લેસર પમ્પિંગ એ મૂળભૂત રીતે ક્વોન્ટમ મિકેનિકલ પ્રક્રિયા છે. તેમાં ફોટોન અને ગેઇન માધ્યમની અણુ અથવા પરમાણુ રચના વચ્ચેની જટિલ ક્રિયાપ્રતિક્રિયા શામેલ છે. અદ્યતન મોડેલો રબી ઓસિલેશન જેવી ઘટનાને ધ્યાનમાં લે છે, જે આ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓની વધુ સંવેદનશીલ સમજ પ્રદાન કરે છે.
લેસર પમ્પિંગ એ એક પ્રક્રિયા છે જ્યાં energy ર્જા, સામાન્ય રીતે પ્રકાશ અથવા વિદ્યુત પ્રવાહના સ્વરૂપમાં, તેના અણુઓ અથવા પરમાણુઓને ઉચ્ચ energy ર્જા સ્થિતિમાં ઉન્નત કરવા માટે લેસરના ગેઇન માધ્યમમાં પૂરા પાડવામાં આવે છે. આ energy ર્જા સ્થાનાંતરણ વસ્તી vers લટું પ્રાપ્ત કરવા માટે નિર્ણાયક છે, એક એવું રાજ્ય જ્યાં નીચલા energy ર્જા રાજ્ય કરતા વધુ કણો ઉત્સાહિત હોય છે, માધ્યમને ઉત્તેજિત ઉત્સર્જન દ્વારા પ્રકાશને વિસ્તૃત કરવા માટે સક્ષમ બનાવે છે. પ્રક્રિયામાં જટિલ ક્વોન્ટમ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ શામેલ છે, ઘણીવાર દર સમીકરણો અથવા વધુ અદ્યતન ક્વોન્ટમ મિકેનિકલ ફ્રેમવર્ક દ્વારા મોડેલ કરવામાં આવે છે. કી પાસાઓમાં પંપ સ્રોતની પસંદગી (જેમ કે લેસર ડાયોડ્સ અથવા ડિસ્ચાર્જ લેમ્પ્સ), પંપ ભૂમિતિ (બાજુ અથવા અંતિમ પમ્પિંગ) અને ગેઇન માધ્યમની વિશિષ્ટ આવશ્યકતાઓને મેચ કરવા માટે પમ્પ લાઇટ લાક્ષણિકતાઓ (સ્પેક્ટ્રમ, તીવ્રતા, બીમ ગુણવત્તા, ધ્રુવીકરણ) નો સમાવેશ થાય છે. લેસર પમ્પિંગ વિવિધ લેસર પ્રકારોમાં મૂળભૂત છે, જેમાં સોલિડ-સ્ટેટ, સેમિકન્ડક્ટર અને ગેસ લેસરોનો સમાવેશ થાય છે, અને તે લેસરના કાર્યક્ષમ અને અસરકારક કામગીરી માટે જરૂરી છે.
ઓપ્ટિકલી પમ્પ લેસરોની જાતો
1. ડોપ કરેલા ઇન્સ્યુલેટર સાથે સોલિડ-સ્ટેટ લેસરો
· વિહંગાવલોકન:આ લેસરો ઇલેક્ટ્રિકલી ઇન્સ્યુલેટીંગ હોસ્ટ માધ્યમનો ઉપયોગ કરે છે અને લેસર-સક્રિય આયનોને ઉત્સાહિત કરવા માટે opt પ્ટિકલ પમ્પિંગ પર આધાર રાખે છે. એક સામાન્ય ઉદાહરણ એ વાયએજી લેસરોમાં નિયોોડિમિયમ છે.
.તાજેતરના સંશોધન:એ. એન્ટિપોવ એટ અલ દ્વારા અભ્યાસ. સ્પિન-એક્સચેંજ opt પ્ટિકલ પમ્પિંગ માટે સોલિડ-સ્ટેટ-આઇઆર લેસરની ચર્ચા કરે છે. આ સંશોધન સોલિડ-સ્ટેટ લેસર ટેકનોલોજીની પ્રગતિઓને પ્રકાશિત કરે છે, ખાસ કરીને નજીકના ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રમમાં, જે મેડિકલ ઇમેજિંગ અને ટેલિકમ્યુનિકેશન્સ જેવી એપ્લિકેશનો માટે નિર્ણાયક છે.
વધુ વાંચન:સ્પિન-એક્સચેંજ opt પ્ટિકલ પમ્પિંગ માટે એક નક્કર-રાજ્ય-આઇઆર લેસર
2. સેમિકન્ડક્ટર લેસરો
.સામાન્ય માહિતી: સામાન્ય રીતે ઇલેક્ટ્રિકલી પમ્પ્ડ, સેમિકન્ડક્ટર લેસરો પણ ical પ્ટિકલ પમ્પિંગથી લાભ મેળવી શકે છે, ખાસ કરીને ઉચ્ચ તેજની જરૂરિયાતવાળા કાર્યક્રમોમાં, જેમ કે ical ભી બાહ્ય પોલાણ સપાટી ઉત્સર્જન લેસરો (વેકસેલ્સ).
.તાજેતરના વિકાસ: યુ. આ પ્રગતિ opt પ્ટિકલ ફ્રીક્વન્સી મેટ્રોલોજીમાં એપ્લિકેશન માટે નોંધપાત્ર છે.
વધુ વાંચન:અલ્ટ્રાફાસ્ટ સોલિડ-સ્ટેટ અને સેમિકન્ડક્ટર લેસરોથી ઓપ્ટિકલ ફ્રીક્વન્સી કોમ્બ્સ
3. ગેસ લેસરો
.ગેસ લેસરોમાં opt પ્ટિકલ પમ્પિંગ: ગેસ લેસરોના કેટલાક પ્રકારો, જેમ કે આલ્કલી વરાળ લેસરો, opt પ્ટિકલ પમ્પિંગનો ઉપયોગ કરે છે. આ લેસરોનો ઉપયોગ ઘણીવાર એપ્લિકેશનમાં થાય છે જેમાં વિશિષ્ટ ગુણધર્મો સાથે સુસંગત પ્રકાશ સ્રોતોની આવશ્યકતા હોય છે.
ઓપ્ટિકલ પમ્પિંગ માટેના સ્ત્રોતો
Disતરતા દીવા: લેમ્પ-પમ્પ્ડ લેસરોમાં સામાન્ય, ડિસ્ચાર્જ લેમ્પ્સનો ઉપયોગ તેમની power ંચી શક્તિ અને બ્રોડ સ્પેક્ટ્રમ માટે થાય છે. યા મેન્ડ્રીકો એટ અલ. સોલિડ-સ્ટેટ લેસરોના સક્રિય મીડિયા opt પ્ટિકલ પમ્પિંગ ઝેનોન લેમ્પ્સમાં ઇમ્પલ્સ આર્ક ડિસ્ચાર્જ જનરેશનનું પાવર મોડેલ વિકસિત કર્યું. આ મોડેલ અસરકારક લેસર ઓપરેશન માટે નિર્ણાયક, ઇમ્પલ્સ પમ્પિંગ લેમ્પ્સના પ્રભાવને ize પ્ટિમાઇઝ કરવામાં મદદ કરે છે.
મેલી ડાયોડ્સ:ડાયોડ-પમ્પ લેસરોમાં વપરાય છે, લેસર ડાયોડ્સ ઉચ્ચ કાર્યક્ષમતા, કોમ્પેક્ટ કદ અને બારીક રીતે ટ્યુન કરવાની ક્ષમતા જેવા ફાયદા આપે છે.
વધુ વાંચન:લેસર ડાયોડ એટલે શું?
ફ્લેશ લેમ્પ્સ: ફ્લેશ લેમ્પ્સ તીવ્ર, બ્રોડ-સ્પેક્ટ્રમ લાઇટ સ્રોતો છે જેનો ઉપયોગ સામાન્ય રીતે સોલિડ-સ્ટેટ લેસરો, જેમ કે રૂબી અથવા એનડી: યાગ લેસર્સને પમ્પ કરવા માટે થાય છે. તેઓ પ્રકાશનો ઉચ્ચ-તીવ્રતા વિસ્ફોટ પૂરો પાડે છે જે લેસર માધ્યમને ઉત્તેજિત કરે છે.
ચાપ: ફ્લેશ લેમ્પ્સ જેવું જ પરંતુ સતત કામગીરી માટે રચાયેલ છે, આર્ક લેમ્પ્સ તીવ્ર પ્રકાશનો સતત સ્રોત પ્રદાન કરે છે. તેનો ઉપયોગ એપ્લિકેશનોમાં થાય છે જ્યાં સતત તરંગ (સીડબ્લ્યુ) લેસર ઓપરેશન જરૂરી છે.
એલઈડી (પ્રકાશ ઉત્સર્જન ડાયોડ્સ): જ્યારે લેસર ડાયોડ્સ જેટલું સામાન્ય નથી, ત્યારે એલઇડીનો ઉપયોગ અમુક ઓછી-પાવર એપ્લિકેશનોમાં opt પ્ટિકલ પમ્પિંગ માટે થઈ શકે છે. તેઓ તેમના લાંબા જીવન, ઓછી કિંમત અને વિવિધ તરંગલંબાઇમાં ઉપલબ્ધતાને કારણે ફાયદાકારક છે.
સૂર્યપ્રકાશ: કેટલાક પ્રાયોગિક સેટઅપ્સમાં, કેન્દ્રિત સૂર્યપ્રકાશનો ઉપયોગ સૌર-પમ્પ લેસરો માટે પંપ સ્રોત તરીકે કરવામાં આવે છે. આ પદ્ધતિ સૌર energy ર્જાનો ઉપયોગ કરે છે, તેને નવીનીકરણીય અને ખર્ચ-અસરકારક સ્રોત બનાવે છે, તેમ છતાં કૃત્રિમ પ્રકાશ સ્રોતોની તુલનામાં તે ઓછું નિયંત્રિત અને ઓછું તીવ્ર છે.
ફાઇબર-જોડી લેસર ડાયોડ્સ: આ opt પ્ટિકલ રેસા સાથે જોડાયેલા લેસર ડાયોડ્સ છે, જે પંપ પ્રકાશને લેસર માધ્યમમાં વધુ અસરકારક રીતે પહોંચાડે છે. આ પદ્ધતિ ખાસ કરીને ફાઇબર લેસરો અને પરિસ્થિતિઓમાં ઉપયોગી છે જ્યાં પમ્પ લાઇટની ચોક્કસ ડિલિવરી નિર્ણાયક છે.
અન્ય લેસરો: કેટલીકવાર, એક લેસરનો ઉપયોગ બીજાને પમ્પ કરવા માટે થાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, ફ્રીક્વન્સી-ડબલ એનડી: વાયએજી લેસરનો ઉપયોગ રંગ લેસરને પમ્પ કરવા માટે થઈ શકે છે. આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ ઘણીવાર જ્યારે પમ્પિંગ પ્રક્રિયા માટે ચોક્કસ તરંગલંબાઇની આવશ્યકતા હોય છે જે પરંપરાગત પ્રકાશ સ્રોતોથી સરળતાથી પ્રાપ્ત થતી નથી.
ડાયોડ-પમ્પ્ડ નક્કર-રાજ્ય લેસર
પ્રારંભિક energyર્જા સ્ત્રોત: પ્રક્રિયા ડાયોડ લેસરથી શરૂ થાય છે, જે પંપ સ્રોત તરીકે સેવા આપે છે. ડાયોડ લેસરો તેમની કાર્યક્ષમતા, કોમ્પેક્ટ કદ અને વિશિષ્ટ તરંગલંબાઇ પર પ્રકાશ ઉત્સર્જન કરવાની ક્ષમતા માટે પસંદ કરવામાં આવે છે.
પંપ પ્રકાશ:ડાયોડ લેસર પ્રકાશને બહાર કા .ે છે જે નક્કર-રાજ્ય ગેઇન માધ્યમ દ્વારા શોષાય છે. ડાયોડ લેસરની તરંગલંબાઇ ગેઇન માધ્યમની શોષણ લાક્ષણિકતાઓને મેચ કરવા માટે તૈયાર કરવામાં આવે છે.
રાજ્યહાંસલ માધ્યમ
સામગ્રી:ડીપીએસએસ લેસર્સમાં ગેઇન માધ્યમ સામાન્ય રીતે એનડી જેવી નક્કર-રાજ્ય સામગ્રી છે: વાયએજી (નિયોડીમિયમ-ડોપડ યટ્રિયમ એલ્યુમિનિયમ ગાર્નેટ), એનડી: વાયવીઓ 4 (નિયોડીયમ-ડોપડ યટ્રિયમ ઓર્થોવાનાડેટ), અથવા વાયબી: યાગ (યેટરબિયમ-ડોપ્ડ વાયટ્રિયમ ગારનેટ).
ડોપિંગ:આ સામગ્રી દુર્લભ-પૃથ્વી આયનો (જેમ કે એનડી અથવા વાયબી) સાથે ડોપ કરવામાં આવે છે, જે સક્રિય લેસર આયનો છે.
Energy ર્જા શોષણ અને ઉત્તેજના:જ્યારે ડાયોડ લેસરમાંથી પમ્પ લાઇટ ગેઇન માધ્યમમાં પ્રવેશ કરે છે, ત્યારે દુર્લભ-પૃથ્વી આયનો આ energy ર્જાને શોષી લે છે અને ઉચ્ચ energy ર્જાની સ્થિતિ માટે ઉત્સાહિત થાય છે.
વસ્તી -નૈતિકતા
વસ્તી vers લટું પ્રાપ્ત કરવું:લેસર ક્રિયાની ચાવી એ ગેઇન માધ્યમમાં વસ્તી vers લટું પ્રાપ્ત કરી રહી છે. આનો અર્થ એ છે કે જમીનની સ્થિતિ કરતાં વધુ આયનો ઉત્સાહિત સ્થિતિમાં છે.
ઉત્તેજિત ઉત્સર્જન:એકવાર વસ્તી vers લટું પ્રાપ્ત થઈ જાય, પછી ઉત્સાહિત અને ગ્રાઉન્ડ સ્ટેટ્સ વચ્ચેના energy ર્જા તફાવતને અનુરૂપ ફોટોનની રજૂઆત, ઉત્સાહિત આયનને જમીનની સ્થિતિમાં પાછા ફરવા માટે ઉત્તેજીત કરી શકે છે, પ્રક્રિયામાં ફોટોન ઉત્સર્જન કરે છે.
Ticalપટી પડઘો પાડનાર
અરીસાઓ: ગેઇન માધ્યમ opt પ્ટિકલ રેઝોનેટરની અંદર મૂકવામાં આવે છે, સામાન્ય રીતે માધ્યમના દરેક છેડે બે અરીસાઓ દ્વારા રચાય છે.
પ્રતિસાદ અને વિસ્તરણ: એક અરીસાઓ ખૂબ પ્રતિબિંબીત છે, અને બીજો આંશિક પ્રતિબિંબીત છે. આ અરીસાઓ વચ્ચે ફોટોન આગળ અને પાછળ ઉછાળો, વધુ ઉત્સર્જનને ઉત્તેજીત કરે છે અને પ્રકાશને વિસ્તૃત કરે છે.
લેસર ઉત્સર્જન
સુસંગત પ્રકાશ: જે ફોટો બહાર આવે છે તે સુસંગત છે, એટલે કે તે તબક્કામાં છે અને સમાન તરંગલંબાઇ ધરાવે છે.
આઉટપુટ: આંશિક પ્રતિબિંબીત અરીસા આ પ્રકાશમાંથી કેટલાકને પસાર થવા દે છે, લેસર બીમ બનાવે છે જે ડીપીએસએસ લેસરમાંથી બહાર નીકળી જાય છે.
પમ્પિંગ ભૂમિતિ: બાજુ વિ અંત પમ્પિંગ
| પંપાળ પદ્ધતિ | વર્ણન | અરજી | ફાયદો | પડકાર |
|---|---|---|---|---|
| બાજુના પંપલ | પમ્પ લાઇટ લેસર માધ્યમ માટે કાટખૂણે રજૂ કરે છે | લાકડી અથવા ફાઇબર લેસરો | પમ્પ લાઇટનું સમાન વિતરણ, ઉચ્ચ-પાવર એપ્લિકેશન માટે યોગ્ય | બિન-સમાન ગેઇન વિતરણ, બીમની નીચી ગુણવત્તા |
| અંત -પિલિંગ | લેસર બીમ જેવી જ અક્ષ સાથે પમ્પ લાઇટ નિર્દેશિત | એનડી જેવા સોલિડ-સ્ટેટ લેસરો: યાગ | સમાન લાભ વિતરણ, ઉચ્ચ બીમ ગુણવત્તા | જટિલ ગોઠવણી, ઉચ્ચ-પાવર લેસરોમાં ઓછી કાર્યક્ષમ ગરમીનું વિસર્જન |
અસરકારક પમ્પ લાઇટ માટેની આવશ્યકતાઓ
| આવશ્યકતા | મહત્વ | અસર | વધારાની નોંધ |
|---|---|---|---|
| વર્ણાત્મકતા | તરંગલંબાઇ લેસર માધ્યમના શોષણ સ્પેક્ટ્રમ સાથે મેળ ખાતી હોવી જોઈએ | કાર્યક્ષમ શોષણ અને અસરકારક વસ્તી vers લટું સુનિશ્ચિત કરે છે | - |
| તીવ્રતા | ઇચ્છિત ઉત્તેજના સ્તર માટે પૂરતું high ંચું હોવું જોઈએ | વધુ પડતી તીવ્રતા થર્મલ નુકસાનનું કારણ બની શકે છે; ખૂબ ઓછી વસ્તી vers લટું પ્રાપ્ત કરશે નહીં | - |
| બીમ ગુણવત્તા | અંતિમ પમ્પ લેસરોમાં ખાસ કરીને નિર્ણાયક | કાર્યક્ષમ જોડાણની ખાતરી કરે છે અને બહાર નીકળતી લેસર બીમ ગુણવત્તામાં ફાળો આપે છે | પમ્પ લાઇટ અને લેસર મોડ વોલ્યુમના ચોક્કસ ઓવરલેપ માટે ઉચ્ચ બીમની ગુણવત્તા નિર્ણાયક છે |
| ધ્રુવીકરણ | એનિસોટ્રોપિક ગુણધર્મોવાળા મીડિયા માટે જરૂરી છે | શોષણ કાર્યક્ષમતામાં વધારો કરે છે અને ઉત્સર્જિત લેસર લાઇટ ધ્રુવીકરણને અસર કરી શકે છે | વિશિષ્ટ ધ્રુવીકરણ રાજ્ય જરૂરી હોઈ શકે છે |
| તીવ્ર અવાજ | નીચા અવાજનું સ્તર નિર્ણાયક છે | પંપ પ્રકાશની તીવ્રતામાં વધઘટ લેસર આઉટપુટ ગુણવત્તા અને સ્થિરતાને અસર કરી શકે છે | ઉચ્ચ સ્થિરતા અને ચોકસાઇની આવશ્યકતાવાળી એપ્લિકેશનો માટે મહત્વપૂર્ણ |
પોસ્ટ સમય: ડિસેમ્બર -01-2023