ప్రాంప్ట్ పోస్ట్ కోసం మా సోషల్ మీడియాకు సభ్యత్వాన్ని పొందండి
ఆధునిక సాంకేతిక పరిజ్ఞానం యొక్క మూలస్తంభమైన లేజర్స్ సంక్లిష్టంగా ఉన్నంత మనోహరమైనవి. వారి హృదయంలో పొందికైన, విస్తరించిన కాంతిని ఉత్పత్తి చేయడానికి ఏకీకృతంగా పనిచేసే భాగాల సింఫొనీ ఉంది. ఈ బ్లాగ్ లేజర్ టెక్నాలజీపై లోతైన అవగాహన కల్పించడానికి శాస్త్రీయ సూత్రాలు మరియు సమీకరణాల మద్దతు ఉన్న ఈ భాగాల చిక్కులను పరిశీలిస్తుంది.
లేజర్ సిస్టమ్ భాగాలపై అధునాతన అంతర్దృష్టులు: నిపుణుల కోసం సాంకేతిక దృక్పథం
భాగం | ఫంక్షన్ | ఉదాహరణలు |
మీడియం లాభం | లాభం మాధ్యమం కాంతిని విస్తరించడానికి ఉపయోగించే లేజర్లోని పదార్థం. ఇది జనాభా విలోమం మరియు ఉత్తేజిత ఉద్గార ప్రక్రియ ద్వారా కాంతి విస్తరణను సులభతరం చేస్తుంది. లాభం మాధ్యమం యొక్క ఎంపిక లేజర్ యొక్క రేడియేషన్ లక్షణాలను నిర్ణయిస్తుంది. | ఘన-స్థితి లేజర్లు.గ్యాస్ లేజర్స్: ఉదా, CO2 లేజర్లు, కట్టింగ్ మరియు వెల్డింగ్ కోసం ఉపయోగిస్తారు.సెమీకండక్టర్ లేజర్స్:ఉదా, లేజర్ డయోడ్లు, ఫైబర్ ఆప్టిక్స్ కమ్యూనికేషన్ మరియు లేజర్ పాయింటర్లలో ఉపయోగిస్తారు. |
పంపింగ్ మూలం | జనాభా విలోమం (జనాభా విలోమాలకు శక్తి మూలం) సాధించడానికి పంపింగ్ మూలం లాభం మాధ్యమానికి శక్తిని అందిస్తుంది, ఇది లేజర్ ఆపరేషన్ను ప్రారంభిస్తుంది. | ఆప్టికల్ పంపింగ్: సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్లను పంప్ చేయడానికి ఫ్లాష్ల్యాంప్స్ వంటి తీవ్రమైన కాంతి వనరులను ఉపయోగించడం.ఎలక్ట్రికల్ పంపింగ్: ఎలక్ట్రిక్ కరెంట్ ద్వారా గ్యాస్ లేజర్లలో వాయువును ఉత్తేజపరుస్తుంది.సెమీకండక్టర్ పంపింగ్: సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్ మాధ్యమాన్ని పంప్ చేయడానికి లేజర్ డయోడ్లను ఉపయోగించడం. |
ఆప్టికల్ కుహరం | ఆప్టికల్ కుహరం, రెండు అద్దాలను కలిగి ఉంటుంది, లాభం మాధ్యమంలో కాంతి యొక్క మార్గం పొడవును పెంచడానికి కాంతిని ప్రతిబింబిస్తుంది, తద్వారా కాంతి విస్తరణను పెంచుతుంది. ఇది లేజర్ యాంప్లిఫికేషన్ కోసం ఫీడ్బ్యాక్ మెకానిజమ్ను అందిస్తుంది, కాంతి యొక్క వర్ణపట మరియు ప్రాదేశిక లక్షణాలను ఎంచుకుంటుంది. | ప్లానార్-ప్లానార్ కుహరం: ప్రయోగశాల పరిశోధన, సాధారణ నిర్మాణంలో ఉపయోగించబడుతుంది.ప్లానార్-కాంకేవ్ కుహరం: పారిశ్రామిక లేజర్లలో సాధారణం, అధిక-నాణ్యత కిరణాలను అందిస్తుంది. రింగ్ కుహరం: రింగ్ గ్యాస్ లేజర్ల వంటి రింగ్ లేజర్ల యొక్క నిర్దిష్ట డిజైన్లలో ఉపయోగిస్తారు. |
లాభం మాధ్యమం: క్వాంటం మెకానిక్స్ మరియు ఆప్టికల్ ఇంజనీరింగ్ యొక్క నెక్సస్
లాభం మాధ్యమంలో క్వాంటం డైనమిక్స్
లాభం మాధ్యమం అంటే కాంతి విస్తరణ యొక్క ప్రాథమిక ప్రక్రియ సంభవిస్తుంది, క్వాంటం మెకానిక్స్లో లోతుగా పాతుకుపోయిన ఒక దృగ్విషయం. మాధ్యమంలో శక్తి స్థితులు మరియు కణాల మధ్య పరస్పర చర్య ఉత్తేజిత ఉద్గార మరియు జనాభా విలోమం యొక్క సూత్రాలచే నిర్వహించబడుతుంది. కాంతి తీవ్రత (i), ప్రారంభ తీవ్రత (I0), పరివర్తన క్రాస్-సెక్షన్ (σ21) మరియు రెండు శక్తి స్థాయిలలోని కణాల సంఖ్యల మధ్య క్లిష్టమైన సంబంధం (N2 మరియు N1) I = I0E^(σ21 (N2-N1) L) సమీకరణం ద్వారా వివరించబడింది. జనాభా విలోమం సాధించడం, ఇక్కడ N2> N1, విస్తరణకు అవసరం మరియు ఇది లేజర్ భౌతిక శాస్త్రానికి మూలస్తంభం [1].
మూడు-స్థాయి వర్సెస్ నాలుగు-స్థాయి వ్యవస్థలు
ప్రాక్టికల్ లేజర్ డిజైన్లలో, మూడు-స్థాయి మరియు నాలుగు-స్థాయి వ్యవస్థలు సాధారణంగా ఉపయోగించబడతాయి. మూడు-స్థాయి వ్యవస్థలు, సరళంగా ఉన్నప్పటికీ, జనాభా విలోమం సాధించడానికి ఎక్కువ శక్తి అవసరం, ఎందుకంటే తక్కువ లేజర్ స్థాయి భూమి స్థితి. మరోవైపు, నాలుగు-స్థాయి వ్యవస్థలు, అధిక శక్తి స్థాయి నుండి వేగవంతమైన రేడియేటివ్ నాన్-రేడియేటివ్ క్షయం కారణంగా జనాభా విలోమానికి మరింత సమర్థవంతమైన మార్గాన్ని అందిస్తున్నాయి, ఇది ఆధునిక లేజర్ అనువర్తనాలలో మరింత ప్రబలంగా ఉంది [2].
Is ఎర్బియం-డోప్డ్ గ్లాస్లాభం మాధ్యమం?
అవును, ఎర్బియం-డోప్డ్ గ్లాస్ నిజానికి లేజర్ వ్యవస్థలలో ఉపయోగించే లాభం మాధ్యమం. ఈ సందర్భంలో, "డోపింగ్" అనేది గాజుకు కొంత మొత్తంలో ఎర్బియం అయాన్లను (ఎర్) జోడించే ప్రక్రియను సూచిస్తుంది. ఎర్బియం అనేది అరుదైన భూమి మూలకం, ఇది గ్లాస్ హోస్ట్లో చేర్చబడినప్పుడు, లేజర్ ఆపరేషన్లో ప్రాథమిక ప్రక్రియ అయిన ఉత్తేజిత ఉద్గారాల ద్వారా కాంతిని సమర్థవంతంగా విస్తరించగలదు.
ఎర్బియం-డోప్డ్ గ్లాస్ ఫైబర్ లేజర్స్ మరియు ఫైబర్ యాంప్లిఫైయర్లలో, ముఖ్యంగా టెలికమ్యూనికేషన్ పరిశ్రమలో ఉపయోగించటానికి ప్రత్యేకంగా గుర్తించదగినది. ఈ అనువర్తనాలకు ఇది బాగా సరిపోతుంది ఎందుకంటే ఇది 1550 nm చుట్టూ తరంగదైర్ఘ్యాల వద్ద కాంతిని సమర్ధవంతంగా పెంచుతుంది, ఇది ప్రామాణిక సిలికా ఫైబర్స్ లో తక్కువ నష్టం కారణంగా ఆప్టికల్ ఫైబర్ కమ్యూనికేషన్లకు కీలకమైన తరంగదైర్ఘ్యం.
దిఎర్బియంఅయాన్లు పంప్ కాంతిని గ్రహిస్తాయి (తరచుగా a నుండిలేజర్ డయోడ్) మరియు అధిక శక్తి స్థితులకు సంతోషిస్తున్నాము. వారు తక్కువ శక్తి స్థితికి తిరిగి వచ్చినప్పుడు, అవి లేసింగ్ తరంగదైర్ఘ్యం వద్ద ఫోటాన్లను విడుదల చేస్తాయి, ఇది లేజర్ ప్రక్రియకు దోహదం చేస్తుంది. ఇది ఎర్బియం-డోప్డ్ గ్లాస్ను వివిధ లేజర్ మరియు యాంప్లిఫైయర్ డిజైన్లలో ప్రభావవంతమైన మరియు విస్తృతంగా ఉపయోగించే లాభ మాధ్యమంగా చేస్తుంది.
సంబంధిత బ్లాగులు: వార్తలు - ఎర్బియం -డోప్డ్ గ్లాస్: సైన్స్ & అప్లికేషన్స్
పంపింగ్ మెకానిజమ్స్: లేజర్స్ వెనుక ఉన్న చోదక శక్తి
జనాభా విలోమం సాధించడానికి విభిన్న విధానాలు
పంపింగ్ మెకానిజం యొక్క ఎంపిక లేజర్ రూపకల్పనలో కీలకమైనది, ఇది సామర్థ్యం నుండి అవుట్పుట్ తరంగదైర్ఘ్యం వరకు ప్రతిదీ ప్రభావితం చేస్తుంది. ఆప్టికల్ పంపింగ్, ఫ్లాష్ల్యాంప్లు లేదా ఇతర లేజర్ల వంటి బాహ్య కాంతి వనరులను ఉపయోగించడం ఘన-స్థితి మరియు డై లేజర్లలో సాధారణం. ఎలక్ట్రికల్ డిశ్చార్జ్ పద్ధతులు సాధారణంగా గ్యాస్ లేజర్లలో ఉపయోగించబడతాయి, అయితే సెమీకండక్టర్ లేజర్లు తరచుగా ఎలక్ట్రాన్ ఇంజెక్షన్ను ఉపయోగిస్తాయి. ఈ పంపింగ్ యంత్రాంగాల సామర్థ్యం, ముఖ్యంగా డయోడ్-పంప్డ్ సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్లలో, ఇటీవలి పరిశోధనల యొక్క గణనీయమైన దృష్టి, అధిక సామర్థ్యం మరియు కాంపాక్ట్నెస్ను అందిస్తుంది [3].
పంపింగ్ సామర్థ్యంలో సాంకేతిక పరిశీలనలు
పంపింగ్ ప్రక్రియ యొక్క సామర్థ్యం లేజర్ డిజైన్ యొక్క కీలకమైన అంశం, ఇది మొత్తం పనితీరు మరియు అప్లికేషన్ అనుకూలతను ప్రభావితం చేస్తుంది. సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్లలో, పంప్ సోర్స్గా ఫ్లాష్ల్యాంప్లు మరియు లేజర్ డయోడ్ల మధ్య ఎంపిక సిస్టమ్ యొక్క సామర్థ్యం, థర్మల్ లోడ్ మరియు బీమ్ నాణ్యతను గణనీయంగా ప్రభావితం చేస్తుంది. అధిక-శక్తి, అధిక-సామర్థ్య లేజర్ డయోడ్ల అభివృద్ధి DPSS లేజర్ వ్యవస్థలలో విప్లవాత్మక మార్పులు చేసింది, ఇది మరింత కాంపాక్ట్ మరియు సమర్థవంతమైన డిజైన్లను ప్రారంభిస్తుంది [4].
ఆప్టికల్ కుహరం: లేజర్ పుంజం ఇంజనీరింగ్
కుహరం డిజైన్: భౌతిక మరియు ఇంజనీరింగ్ యొక్క బ్యాలెన్సింగ్ చర్య
ఆప్టికల్ కుహరం, లేదా ప్రతిధ్వని, కేవలం నిష్క్రియాత్మక భాగం మాత్రమే కాదు, లేజర్ పుంజంను రూపొందించడంలో చురుకైన పాల్గొనేవారు. కుహరం యొక్క రూపకల్పన, అద్దాల వక్రత మరియు అమరికతో సహా, లేజర్ యొక్క స్థిరత్వం, మోడ్ నిర్మాణం మరియు అవుట్పుట్ను నిర్ణయించడంలో కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది. నష్టాలను తగ్గించేటప్పుడు ఆప్టికల్ లాభాలను పెంచడానికి కుహరం రూపకల్పన చేయాలి, ఇది ఆప్టికల్ ఇంజనీరింగ్ను వేవ్ ఆప్టిక్స్తో మిళితం చేస్తుంది5.
డోలనం పరిస్థితులు మరియు మోడ్ ఎంపిక
లేజర్ డోలనం సంభవించడానికి, మాధ్యమం అందించిన లాభం కుహరంలో ఉన్న నష్టాలను మించి ఉండాలి. ఈ పరిస్థితి, పొందికైన వేవ్ సూపర్పొజిషన్ యొక్క అవసరాన్ని కలిగి ఉంది, కొన్ని రేఖాంశ రీతులకు మాత్రమే మద్దతు ఉందని నిర్దేశిస్తుంది. మోడ్ అంతరం మరియు మొత్తం మోడ్ నిర్మాణం కుహరం యొక్క భౌతిక పొడవు మరియు లాభం మాధ్యమం యొక్క వక్రీభవన సూచిక ద్వారా ప్రభావితమవుతాయి [6].
ముగింపు
లేజర్ వ్యవస్థల రూపకల్పన మరియు ఆపరేషన్ భౌతిక మరియు ఇంజనీరింగ్ సూత్రాల యొక్క విస్తృత వర్ణపటాన్ని కలిగి ఉంటుంది. లాభం మాధ్యమాన్ని నియంత్రించే క్వాంటం మెకానిక్స్ నుండి ఆప్టికల్ కుహరం యొక్క క్లిష్టమైన ఇంజనీరింగ్ వరకు, లేజర్ వ్యవస్థ యొక్క ప్రతి భాగం దాని మొత్తం కార్యాచరణలో కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది. ఈ వ్యాసం లేజర్ టెక్నాలజీ యొక్క సంక్లిష్ట ప్రపంచాన్ని ఒక సంగ్రహావలోకనం అందించింది, ఈ రంగంలో ప్రొఫెసర్లు మరియు ఆప్టికల్ ఇంజనీర్ల యొక్క అధునాతన అవగాహనతో ప్రతిధ్వనించే అంతర్దృష్టులను అందిస్తుంది.
సూచనలు
- 1. సీగ్మాన్, AE (1986). లేజర్స్. యూనివర్శిటీ సైన్స్ బుక్స్.
- 2. స్వెల్టో, ఓ. (2010). లేజర్స్ సూత్రాలు. స్ప్రింగర్.
- 3. కోచ్నర్, డబ్ల్యూ. (2006). సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్ ఇంజనీరింగ్. స్ప్రింగర్.
- 4. పైపర్, జెఎ, & మిల్డ్రెన్, ఆర్పి (2014). డయోడ్ పంప్డ్ సాలిడ్ స్టేట్ లేజర్స్. హ్యాండ్బుక్ ఆఫ్ లేజర్ టెక్నాలజీ అండ్ అప్లికేషన్స్ (వాల్యూమ్. III) లో. CRC ప్రెస్.
- 5. మిలోనీ, పిడబ్ల్యు, & ఎబెర్లీ, జెహెచ్ (2010). లేజర్ ఫిజిక్స్. విలే.
- 6. సిల్ఫ్వాస్ట్, డబ్ల్యుటి (2004). లేజర్ ఫండమెంటల్స్. కేంబ్రిడ్జ్ యూనివర్శిటీ ప్రెస్.
పోస్ట్ సమయం: నవంబర్ -27-2023