कैसे काम करता है लेजर

कैसे काम करता है लेजर

मुक्त इलेक्ट्रॉन पराबैंगनीकिरण के अलावा, विभिंन पराबैंगनीकिरण के बुनियादी कार्य सिद्धांतों एक ही हैं । लेजर लाइट पैदा करने के लिए अपरिहार्य शर्त यह है कि जनसंख्या उलटा और लाभ नुकसान से अधिक हैं, तो डिवाइस के अपरिहार्य घटकों उत्तेजना (या पंपिंग) स्रोत और metastable ऊर्जा स्तर के साथ काम कर रहे माध्यम हैं । उत्तेजना उत्साहित राज्य को उत्तेजित करने, जनसंख्या विवर्जन को प्राप्त करने और उसे बनाए रखने के लिए परिस्थितियां बनाने के लिए कार्यशील माध्यम का उत्तेजना है. प्रोत्साहन के तरीकों में ऑप्टिकल उत्तेजना, इलेक्ट्रिकल उत्तेजना, केमिकल उत्तेजना और न्यूक्लियर एनर्जी उत्तेजना शामिल हैं ।

कार्यशील माध्यम का metastable ऊर्जा स्तर ऐसा है कि उत्तेजित विकिरण हावी हो जाता है, जिससे ऑप्टिकल प्रवर्धन प्राप्त होता है. एक लेजर के एक आम घटक एक गुंजयमान गुहा है, लेकिन गुंजयमान गुहा (ऑप्टिकल गुहा देखें) एक अनिवार्य घटक नहीं है । गुंजयमान गुहा फोटॉनों गुहा में एक सुसंगत आवृत्ति, चरण, और यात्रा की दिशा है, जिससे लेजर अच्छा दिशात्मकता और जुटना है सक्षम करने के लिए अनुमति देता है । इसके अलावा, यह अच्छी तरह से काम कर पदार्थ की लंबाई कम कर सकते हैं, और भी गुहा की लंबाई (यानी, मोड चयन) को बदलने के द्वारा उत्पंन लेजर के मोड को समायोजित कर सकते हैं, तो लेजर आम तौर पर एक गुंजयमान गुहा है ।

लेजर आम तौर पर तीन भागों के होते है

1. कार्य पदार्थ: लेजर के कोर, केवल सामग्री है कि ऊर्जा स्तर के संक्रमण को प्राप्त कर सकते है लेजर के काम कर पदार्थ के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है ।

2, प्रोत्साहन ऊर्जा: इसकी भूमिका काम करने वाले पदार्थ को ऊर्जा देने के लिए है, परमाणु कम ऊर्जा स्तर से बाहरी ऊर्जा के उच्च ऊर्जा स्तर को लेकर उत्साहित है । आमतौर पर वहां प्रकाश ऊर्जा, थर्मल ऊर्जा, विद्युत ऊर्जा, रासायनिक ऊर्जा और इतने पर हैं ।

3. ऑप्टिकल गुंजयमान गुहा: पहली कार्रवाई लगातार काम कर रहे पदार्थ के उत्तेजित विकिरण बनाने के लिए है; दूसरा है फोटॉन को लगातार तेज करना; तीसरे के लिए लेजर उत्पादन की दिशा सीमा है । सरल ऑप्टिकल गुहा दो पारस्परिक समानांतर HeNe लेजर के सिरों पर रखा दर्पण के होते हैं । जब दो ऊर्जा का स्तर है कि कण उलटा हासिल करने के बीच कुछ ड्यूटेरियम परमाणु संक्रमण, और उत्सर्जन फोटॉनों लेजर की दिशा में समानांतर, इन फोटॉनों आगे पीछे दो दर्पण के बीच प्रतिबिंबित करेगा, इस प्रकार लगातार उत्तेजित पैदा विकिरण. एक बहुत मजबूत लेजर बहुत जल्दी उत्पादन किया है ।

लेजर के शुद्ध प्रकाश और स्थिर स्पेक्ट्रम कई पहलुओं में लागू किया जा सकता है ।

रूबी लेजर: मूल लेजर एक रूबी कि एक चमकदार फ्लैश बल्ब से उत्साहित किया गया था । लेजर का उत्पादन एक "स्पंदित लेजर" के बजाय एक लगातार स्थिर बीम था । इस लेजर द्वारा उत्पादित प्रकाश की गुणवत्ता लेजर डायोड हम आज का उपयोग द्वारा उत्पादित लेजर से अनिवार्य रूप से अलग है । यह तीव्र प्रकाश उत्सर्जन है, जो केवल कुछ ही नैनोसेकंड रहता है, वस्तुओं है कि ऐसे होलोग्राम चित्रों के चित्र के रूप में, स्थानांतरित करने के लिए आसान कर रहे है पर कब्जा करने के लिए आदर्श है । पहली लेजर चित्र १९६७ में पैदा हुआ था । रूबी पराबैंगनीकिरण महंगे माणिक की आवश्यकता होती है और केवल प्रकाश की छोटी फटने का उत्पादन कर सकते हैं ।

हीलियम लेजर: १९६० में वैज्ञानिकों अली जावन, विलियम आर Brennet जूनियर और डोनाल्ड Herriot HeNe लेजर डिजाइन किए हैं । यह आमतौर पर होलोग्राम फोटोग्राफरों में इस्तेमाल किया जाता है कि पहली गैस लेजर है । दो लाभ: 1. उत्पादन सतत लेजर उत्पादन; 2. लाइट उत्तेजना करने के लिए फ्लैश बल्ब की कोई जरूरत नहीं, लेकिन इलेक्ट्रिक उत्तेजना गैस का इस्तेमाल करें ।

लेजर डायोड: लेजर डायोड सबसे अधिक इस्तेमाल किया पराबैंगनीकिरण में से एक हैं । एक डायोड के PN जंक्शन के दोनों ओर इलेक्ट्रॉनों और छिद्रों के सहज पुनर्संयोजन की घटना को सहज उत्सर्जन कहा जाता है. जब सहज उत्सर्जन द्वारा उत्पंन फोटॉनों अर्धचालक के माध्यम से पारित, एक बार वे उत्सर्जित इलेक्ट्रॉन छेद जोड़े के माध्यम से गुजरती हैं, वे नए फोटॉनों, जो उत्साहित वाहकों को फिर से बनाना और नए फोटॉनों उत्सर्जन के लिए प्रेरित उपज के लिए गठबंधन करने के लिए उत्साहित किया जा सकता है । घटना उत्तेजित विकिरण कहा जाता है ।

इंजेक्शन वर्तमान काफी बड़ा है, तो थर्मल संतुलन राज्य के विपरीत एक वाहक वितरण है, अर्थात, जनसंख्या संख्या उलट है । जब सक्रिय परत में वाहक पलटने की एक बड़ी संख्या में हैं, अनायास उत्पंन फोटॉनों की एक छोटी राशि गुंजयमान गुहा के दोनों सिरों पर पारस्परिक प्रतिबिंब के कारण आगमनात्मक विकिरण उत्पंन, के चयनात्मक प्रतिक्रिया में जिसके परिणामस्वरूप आवृत्ति चयनात्मक अनुनाद, या एक निश्चित आवृत्ति के लिए लाभ । जब लाभ अवशोषण नुकसान से अधिक है, एक अच्छा वर्णक्रमीय लाइन के साथ एक सुसंगत प्रकाश, लेजर, PN जंक्शन से उत्सर्जित किया जा सकता है । लेजर डायोड के आविष्कार तेजी से आवेदन सक्षम बनाता है लेजर अनुप्रयोगों, सूचना स्कैनिंग के विभिन्न प्रकार, फाइबर ऑप्टिक संचार, लेजर लेकर, लेजर रडार, लेजर डिस्क, लेजर सूचक, सुपरमार्केट संग्रह, आदि, और विभिन्न आवेदन लगातार विकसित और लोकप्रिय किया जा रहा है ।