లేజర్ యొక్క ప్రాథమిక పని సూత్రం

లేజర్ యొక్క ప్రాథమిక పని సూత్రం (రేడియేషన్ యొక్క ఉత్తేజిత ఉద్గారం ద్వారా కాంతి విస్తరణ) కాంతి యొక్క ఉత్తేజిత ఉద్గార దృగ్విషయం మీద ఆధారపడి ఉంటుంది. ఖచ్చితమైన డిజైన్లు మరియు నిర్మాణాల శ్రేణి ద్వారా, లేజర్‌లు అధిక పొందిక, మోనోక్రోమటిటీ మరియు ప్రకాశంతో కిరణాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి. కమ్యూనికేషన్, వైద్యం, తయారీ, కొలత మరియు శాస్త్రీయ పరిశోధన వంటి రంగాలతో సహా ఆధునిక సాంకేతికతలో లేజర్‌లను విస్తృతంగా ఉపయోగిస్తున్నారు. వాటి అధిక సామర్థ్యం మరియు ఖచ్చితమైన నియంత్రణ లక్షణాలు వాటిని అనేక సాంకేతికతలలో ప్రధాన భాగంగా చేస్తాయి. లేజర్‌ల పని సూత్రాలు మరియు వివిధ రకాల లేజర్‌ల విధానాల యొక్క వివరణాత్మక వివరణ క్రింద ఉంది.

1. ఉత్తేజిత ఉద్గారాలు

ఉత్తేజిత ఉద్గారంలేజర్ ఉత్పత్తి వెనుక ఉన్న ప్రాథమిక సూత్రం, దీనిని ఐన్‌స్టీన్ మొదట 1917లో ప్రతిపాదించాడు. ఈ దృగ్విషయం కాంతి మరియు ఉత్తేజిత-స్థితి పదార్థం మధ్య పరస్పర చర్య ద్వారా మరింత పొందికైన ఫోటాన్లు ఎలా ఉత్పత్తి అవుతాయో వివరిస్తుంది. ఉత్తేజిత ఉద్గారాలను బాగా అర్థం చేసుకోవడానికి, ఆకస్మిక ఉద్గారంతో ప్రారంభిద్దాం:

ఆకస్మిక ఉద్గారం: అణువులు, అణువులు లేదా ఇతర సూక్ష్మ కణాలలో, ఎలక్ట్రాన్లు బాహ్య శక్తిని (విద్యుత్ లేదా ఆప్టికల్ శక్తి వంటివి) గ్రహించి, ఉత్తేజిత స్థితి అని పిలువబడే అధిక శక్తి స్థాయికి మారగలవు. అయితే, ఉత్తేజిత స్థితి ఎలక్ట్రాన్లు అస్థిరంగా ఉంటాయి మరియు చివరికి స్వల్ప కాలం తర్వాత గ్రౌండ్ స్టేట్ అని పిలువబడే తక్కువ శక్తి స్థాయికి తిరిగి వస్తాయి. ఈ ప్రక్రియలో, ఎలక్ట్రాన్ ఒక ఫోటాన్‌ను విడుదల చేస్తుంది, ఇది ఆకస్మిక ఉద్గారం. ఇటువంటి ఫోటాన్లు ఫ్రీక్వెన్సీ, దశ మరియు దిశ పరంగా యాదృచ్ఛికంగా ఉంటాయి మరియు అందువల్ల పొందిక ఉండదు.

ఉత్తేజిత ఉద్గారం: ఉత్తేజిత ఉద్గారానికి కీలకం ఏమిటంటే, ఉత్తేజిత-స్థితి ఎలక్ట్రాన్ దాని పరివర్తన శక్తికి సరిపోయే శక్తితో ఫోటాన్‌ను ఎదుర్కొన్నప్పుడు, ఫోటాన్ కొత్త ఫోటాన్‌ను విడుదల చేస్తూ ఎలక్ట్రాన్‌ను గ్రౌండ్ స్టేట్‌కు తిరిగి వచ్చేలా ప్రేరేపిస్తుంది. కొత్త ఫోటాన్ ఫ్రీక్వెన్సీ, దశ మరియు ప్రచార దిశ పరంగా అసలు ఫోటాన్‌తో సమానంగా ఉంటుంది, ఫలితంగా పొందికైన కాంతి వస్తుంది. ఈ దృగ్విషయం ఫోటాన్‌ల సంఖ్య మరియు శక్తిని గణనీయంగా పెంచుతుంది మరియు ఇది లేజర్‌ల యొక్క ప్రధాన యంత్రాంగం.

ఉత్తేజిత ఉద్గారాల సానుకూల స్పందన ప్రభావం: లేజర్‌ల రూపకల్పనలో, ఉత్తేజిత ఉద్గార ప్రక్రియ అనేకసార్లు పునరావృతమవుతుంది మరియు ఈ సానుకూల స్పందన ప్రభావం ఫోటాన్‌ల సంఖ్యను విపరీతంగా పెంచుతుంది. ప్రతిధ్వని కుహరం సహాయంతో, ఫోటాన్‌ల పొందిక నిర్వహించబడుతుంది మరియు కాంతి పుంజం యొక్క తీవ్రత నిరంతరం పెరుగుతుంది.

2. మీడియం లాభం

దిసగటు లాభంలేజర్‌లోని ప్రధాన పదార్థం ఫోటాన్‌ల విస్తరణ మరియు లేజర్ అవుట్‌పుట్‌ను నిర్ణయిస్తుంది. ఇది ఉత్తేజిత ఉద్గారానికి భౌతిక ఆధారం, మరియు దాని లక్షణాలు లేజర్ యొక్క ఫ్రీక్వెన్సీ, తరంగదైర్ఘ్యం మరియు అవుట్‌పుట్ శక్తిని నిర్ణయిస్తాయి. గెయిన్ మీడియం యొక్క రకం మరియు లక్షణాలు లేజర్ యొక్క అప్లికేషన్ మరియు పనితీరును నేరుగా ప్రభావితం చేస్తాయి.

ఉత్తేజిత యంత్రాంగం: లాభ మాధ్యమంలోని ఎలక్ట్రాన్‌లను బాహ్య శక్తి వనరు ద్వారా అధిక శక్తి స్థాయికి ఉత్తేజపరచాలి. ఈ ప్రక్రియ సాధారణంగా బాహ్య శక్తి సరఫరా వ్యవస్థల ద్వారా సాధించబడుతుంది. సాధారణ ఉత్తేజిత విధానాలలో ఇవి ఉన్నాయి:

విద్యుత్ పంపింగ్: విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని వర్తింపజేయడం ద్వారా గెయిన్ మాధ్యమంలో ఎలక్ట్రాన్‌లను ఉత్తేజపరుస్తుంది.

ఆప్టికల్ పంపింగ్: కాంతి వనరుతో (ఫ్లాష్ ల్యాంప్ లేదా మరొక లేజర్ వంటివి) మాధ్యమాన్ని ఉత్తేజపరచడం.

శక్తి స్థాయిల వ్యవస్థ: గెయిన్ మాధ్యమంలోని ఎలక్ట్రాన్లు సాధారణంగా నిర్దిష్ట శక్తి స్థాయిలలో పంపిణీ చేయబడతాయి. అత్యంత సాధారణమైనవిరెండు-స్థాయి వ్యవస్థలుమరియునాలుగు-స్థాయి వ్యవస్థలు. సరళమైన రెండు-స్థాయి వ్యవస్థలో, ఎలక్ట్రాన్లు భూమి స్థితి నుండి ఉత్తేజిత స్థితికి పరివర్తన చెందుతాయి మరియు తరువాత ఉత్తేజిత ఉద్గారం ద్వారా భూమి స్థితికి తిరిగి వస్తాయి. నాలుగు-స్థాయి వ్యవస్థలో, ఎలక్ట్రాన్లు వేర్వేరు శక్తి స్థాయిల మధ్య మరింత సంక్లిష్టమైన పరివర్తనలకు లోనవుతాయి, దీని ఫలితంగా తరచుగా అధిక సామర్థ్యం ఏర్పడుతుంది.

గెయిన్ మీడియా రకాలు:

గ్యాస్ గెయిన్ మీడియం: ఉదాహరణకు, హీలియం-నియాన్ (He-Ne) లేజర్‌లు. గ్యాస్ గెయిన్ మీడియా వాటి స్థిరమైన అవుట్‌పుట్ మరియు స్థిర తరంగదైర్ఘ్యానికి ప్రసిద్ధి చెందింది మరియు ప్రయోగశాలలలో ప్రామాణిక కాంతి వనరులుగా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి.

ద్రవ లాభం మధ్యస్థం: ఉదాహరణకు, డై లేజర్లు. డై అణువులు వేర్వేరు తరంగదైర్ఘ్యాలలో మంచి ఉత్తేజిత లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి, ఇవి ట్యూనబుల్ లేజర్‌లకు అనువైనవిగా చేస్తాయి.

సాలిడ్ గెయిన్ మీడియం: ఉదాహరణకు, Nd(నియోడైమియం-డోప్డ్ యట్రియం అల్యూమినియం గార్నెట్) లేజర్‌లు. ఈ లేజర్‌లు అత్యంత సమర్థవంతమైనవి మరియు శక్తివంతమైనవి, మరియు పారిశ్రామిక కటింగ్, వెల్డింగ్ మరియు వైద్య అనువర్తనాల్లో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి.

సెమీకండక్టర్ గెయిన్ మీడియం: ఉదాహరణకు, గాలియం ఆర్సెనైడ్ (GaAs) పదార్థాలు కమ్యూనికేషన్ మరియు లేజర్ డయోడ్‌ల వంటి ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి.

3. రెసొనేటర్ కుహరం

దిరెసొనేటర్ కుహరంఅభిప్రాయం మరియు విస్తరణ కోసం ఉపయోగించే లేజర్‌లో ఒక నిర్మాణాత్మక భాగం. దీని ప్రధాన విధి ఏమిటంటే, ఉత్తేజిత ఉద్గారాల ద్వారా ఉత్పత్తి అయ్యే ఫోటాన్‌లను కుహరం లోపల ప్రతిబింబించడం మరియు విస్తరించడం ద్వారా వాటి సంఖ్యను పెంచడం, తద్వారా బలమైన మరియు కేంద్రీకృత లేజర్ అవుట్‌పుట్‌ను ఉత్పత్తి చేయడం.

రెసొనేటర్ కుహరం యొక్క నిర్మాణం: ఇది సాధారణంగా రెండు సమాంతర దర్పణాలను కలిగి ఉంటుంది. ఒకటి పూర్తిగా ప్రతిబింబించే అద్దం, దీనిని ఇలా పిలుస్తారువెనుక అద్దం, మరియు మరొకటి పాక్షికంగా ప్రతిబింబించే అద్దం, దీనినిఅవుట్‌పుట్ మిర్రర్. ఫోటాన్లు కుహరం లోపల ముందుకు వెనుకకు ప్రతిబింబిస్తాయి మరియు గెయిన్ మాధ్యమంతో పరస్పర చర్య ద్వారా విస్తరించబడతాయి.

ప్రతిధ్వని పరిస్థితి: రెసొనేటర్ కుహరం రూపకల్పన కొన్ని షరతులకు అనుగుణంగా ఉండాలి, ఉదాహరణకు ఫోటాన్లు కుహరం లోపల నిలబడి ఉండే తరంగాలను ఏర్పరుస్తాయని నిర్ధారించుకోవడం. దీనికి కుహరం పొడవు లేజర్ తరంగదైర్ఘ్యం యొక్క గుణిజంగా ఉండాలి. ఈ పరిస్థితులకు అనుగుణంగా ఉండే కాంతి తరంగాలను మాత్రమే కుహరం లోపల సమర్థవంతంగా విస్తరించవచ్చు.

అవుట్‌పుట్ బీమ్: పాక్షికంగా ప్రతిబింబించే అద్దం విస్తరించిన కాంతి పుంజంలో కొంత భాగాన్ని దాటడానికి అనుమతిస్తుంది, ఇది లేజర్ యొక్క అవుట్‌పుట్ పుంజాన్ని ఏర్పరుస్తుంది. ఈ పుంజం అధిక దిశాత్మకత, పొందిక మరియు ఏకవర్ణతను కలిగి ఉంటుంది..

మీరు మరింత తెలుసుకోవాలనుకుంటే లేదా లేజర్‌లపై ఆసక్తి కలిగి ఉంటే, దయచేసి మమ్మల్ని సంప్రదించడానికి సంకోచించకండి:

లూమిస్పాట్

చిరునామా: భవనం 4 #, నెం.99 ఫురోంగ్ 3వ రోడ్డు, జిషాన్ జిల్లా. వుక్సి, 214000, చైనా

ఫోన్: + 86-0510 87381808.

మొబైల్: + 86-15072320922

Email: sales@lumispot.cn

వెబ్‌సైట్: www.lumispot-tech.com