DPSS లేజర్ యొక్క పని సూత్రం

1. డయోడ్ పంపింగ్:

ఈ ప్రక్రియ ఇన్‌ఫ్రారెడ్ కాంతిని విడుదల చేసే లేజర్ డయోడ్‌తో ప్రారంభమవుతుంది. ఈ కాంతిని Nd:YAG క్రిస్టల్‌ను "పంప్" చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు, అంటే ఇది యట్రియం అల్యూమినియం గార్నెట్ క్రిస్టల్ లాటిస్‌లో పొందుపరిచిన నియోడైమియం అయాన్‌లను ఉత్తేజపరుస్తుంది. లేజర్ డయోడ్ Nd అయాన్ల శోషణ వర్ణపటానికి సరిపోయే తరంగదైర్ఘ్యానికి ట్యూన్ చేయబడి, సమర్థవంతమైన శక్తి బదిలీని నిర్ధారిస్తుంది.

2. Nd:YAG క్రిస్టల్:

Nd:YAG క్రిస్టల్ అనేది క్రియాశీల గెయిన్ మాధ్యమం. నియోడైమియం అయాన్లు పంపింగ్ కాంతి ద్వారా ఉత్తేజితమైనప్పుడు, అవి శక్తిని గ్రహించి అధిక శక్తి స్థితికి వెళతాయి. స్వల్ప కాలం తర్వాత, ఈ అయాన్లు తక్కువ శక్తి స్థితికి తిరిగి మారతాయి, వాటి నిల్వ శక్తిని ఫోటాన్ల రూపంలో విడుదల చేస్తాయి. ఈ ప్రక్రియను ఆకస్మిక ఉద్గారం అంటారు.

[ఇంకా చదవండి:DPSS లేజర్‌లో మనం Nd YAG క్రిస్టల్‌ను గెయిన్ మీడియంగా ఎందుకు ఉపయోగిస్తున్నాము?? ]

3. జనాభా విలోమం మరియు ఉత్తేజిత ఉద్గారాలు:

లేజర్ చర్య జరగాలంటే, జనాభా విలోమం సాధించాలి, ఇక్కడ తక్కువ శక్తి స్థితిలో కంటే ఎక్కువ అయాన్లు ఉత్తేజిత స్థితిలో ఉంటాయి. లేజర్ కుహరం యొక్క అద్దాల మధ్య ఫోటాన్లు ముందుకు వెనుకకు బౌన్స్ అవుతున్నప్పుడు, అవి ఉత్తేజిత Nd అయాన్లను ప్రేరేపిస్తాయి, అదే దశ, దిశ మరియు తరంగదైర్ఘ్యం కలిగిన మరిన్ని ఫోటాన్‌లను విడుదల చేస్తాయి. ఈ ప్రక్రియను ఉత్తేజిత ఉద్గారం అంటారు మరియు ఇది క్రిస్టల్ లోపల కాంతి తీవ్రతను పెంచుతుంది.

4. లేజర్ కుహరం:

లేజర్ కుహరం సాధారణంగా Nd:YAG క్రిస్టల్ యొక్క రెండు చివరల రెండు అద్దాలను కలిగి ఉంటుంది. ఒక అద్దం బాగా ప్రతిబింబించేది, మరియు మరొకటి పాక్షికంగా ప్రతిబింబించేది, లేజర్ అవుట్‌పుట్‌గా కొంత కాంతి తప్పించుకోవడానికి వీలు కల్పిస్తుంది. కుహరం కాంతితో ప్రతిధ్వనిస్తుంది, ఉత్తేజిత ఉద్గారాల పునరావృత రౌండ్ల ద్వారా దానిని విస్తరిస్తుంది.

5. ఫ్రీక్వెన్సీ రెట్టింపు (రెండవ హార్మోనిక్ జనరేషన్):

ప్రాథమిక పౌనఃపున్య కాంతిని (సాధారణంగా Nd:YAG విడుదల చేసే 1064 nm) ఆకుపచ్చ కాంతిగా (532 nm) మార్చడానికి, ఫ్రీక్వెన్సీ-రెట్టింపు క్రిస్టల్ (KTP - పొటాషియం టైటానిల్ ఫాస్ఫేట్ వంటివి) లేజర్ మార్గంలో ఉంచబడుతుంది. ఈ క్రిస్టల్ నాన్-లీనియర్ ఆప్టికల్ లక్షణాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఇది అసలు ఇన్ఫ్రారెడ్ కాంతి యొక్క రెండు ఫోటాన్‌లను తీసుకొని వాటిని రెట్టింపు శక్తితో ఒకే ఫోటాన్‌గా మిళితం చేయడానికి అనుమతిస్తుంది మరియు అందువల్ల, ప్రారంభ కాంతి యొక్క సగం తరంగదైర్ఘ్యం. ఈ ప్రక్రియను రెండవ హార్మోనిక్ జనరేషన్ (SHG) అంటారు.

6. గ్రీన్ లైట్ అవుట్‌పుట్:

ఈ ఫ్రీక్వెన్సీ రెట్టింపు ఫలితంగా 532 nm వద్ద ప్రకాశవంతమైన ఆకుపచ్చ కాంతి ఉద్గారం ఏర్పడుతుంది. ఈ ఆకుపచ్చ కాంతిని లేజర్ పాయింటర్లు, లేజర్ షోలు, మైక్రోస్కోపీలో ఫ్లోరోసెన్స్ ఉత్తేజనం మరియు వైద్య విధానాలతో సహా వివిధ రకాల అనువర్తనాలకు ఉపయోగించవచ్చు.

ఈ మొత్తం ప్రక్రియ అత్యంత సమర్థవంతమైనది మరియు కాంపాక్ట్ మరియు నమ్మదగిన ఫార్మాట్‌లో అధిక-శక్తి, పొందికైన గ్రీన్ లైట్ ఉత్పత్తిని అనుమతిస్తుంది. DPSS లేజర్ విజయానికి కీలకం సాలిడ్-స్టేట్ గెయిన్ మీడియా (Nd:YAG క్రిస్టల్), సమర్థవంతమైన డయోడ్ పంపింగ్ మరియు కాంతి యొక్క కావలసిన తరంగదైర్ఘ్యాన్ని సాధించడానికి ప్రభావవంతమైన ఫ్రీక్వెన్సీ రెట్టింపు కలయిక.