लेज़र प्रणाली के मूल पैरामीटर

के बुनियादी पैरामीटरलेजर प्रणाली

सामग्री प्रसंस्करण, लेज़र सर्जरी और सुदूर संवेदन जैसे अनेक अनुप्रयोग क्षेत्रों में, हालाँकि लेज़र प्रणालियाँ कई प्रकार की होती हैं, फिर भी उनमें अक्सर कुछ सामान्य मूल पैरामीटर होते हैं। एक एकीकृत पैरामीटर शब्दावली प्रणाली स्थापित करने से अभिव्यक्ति में भ्रम से बचने में मदद मिल सकती है और उपयोगकर्ता लेज़र प्रणालियों और घटकों का चयन और विन्यास अधिक सटीकता से कर सकते हैं, जिससे विशिष्ट परिदृश्यों की ज़रूरतें पूरी हो सकती हैं।

बुनियादी पैरामीटर

तरंगदैर्ध्य (सामान्य इकाइयाँ: nm से μm)

तरंगदैर्ध्य अंतरिक्ष में लेज़र द्वारा उत्सर्जित प्रकाश तरंगों की आवृत्ति विशेषताओं को दर्शाता है। विभिन्न अनुप्रयोग परिदृश्यों में तरंगदैर्ध्य की अलग-अलग आवश्यकताएँ होती हैं: पदार्थ प्रसंस्करण में, विशिष्ट तरंगदैर्ध्य के लिए पदार्थों की अवशोषण दर भिन्न होती है, जो प्रसंस्करण प्रभाव को प्रभावित करेगी। सुदूर संवेदन अनुप्रयोगों में, वायुमंडल द्वारा विभिन्न तरंगदैर्ध्य के अवशोषण और व्यतिकरण में अंतर होता है। चिकित्सा अनुप्रयोगों में, विभिन्न त्वचा के रंगों वाले लोगों द्वारा लेज़रों का अवशोषण भी तरंगदैर्ध्य के आधार पर भिन्न होता है। छोटे केंद्रित बिंदु, कम तरंगदैर्ध्य वाले लेज़र औरलेजर ऑप्टिकल उपकरणोंछोटे और सटीक आकार बनाने में इनका एक फायदा है, और ये बहुत कम परिधीय ताप उत्पन्न करते हैं। हालाँकि, लंबी तरंगदैर्ध्य वाले लेज़रों की तुलना में, ये आमतौर पर ज़्यादा महंगे होते हैं और क्षतिग्रस्त होने की संभावना भी ज़्यादा होती है।

2. शक्ति और ऊर्जा (सामान्य इकाइयाँ: W या J)

लेज़र शक्ति को आमतौर पर वाट (W) में मापा जाता है और इसका उपयोग निरंतर लेज़रों के आउटपुट या स्पंदित लेज़रों की औसत शक्ति को मापने के लिए किया जाता है। स्पंदित लेज़रों के लिए, एकल स्पंद की ऊर्जा औसत शक्ति के समानुपाती और पुनरावृत्ति आवृत्ति के व्युत्क्रमानुपाती होती है, जिसकी इकाई जूल (J) होती है। शक्ति या ऊर्जा जितनी अधिक होगी, लेज़र की लागत आमतौर पर उतनी ही अधिक होगी, ऊष्मा अपव्यय की आवश्यकता उतनी ही अधिक होगी, और अच्छी किरण गुणवत्ता बनाए रखने की कठिनाई भी तदनुसार बढ़ जाती है।

पल्स ऊर्जा = औसत शक्ति पुनरावृत्ति दर पल्स ऊर्जा = औसत शक्ति पुनरावृत्ति दर

3. पल्स अवधि (सामान्य इकाइयाँ: fs से ms)

लेज़र पल्स की अवधि, जिसे पल्स चौड़ाई के रूप में भी जाना जाता है, को आम तौर पर उस समय के रूप में परिभाषित किया जाता है जो इसे पूरा होने में लगता है।लेज़रशक्ति को अपने शिखर के आधे तक बढ़ने (FWHM) (चित्र 1)। अल्ट्राफास्ट लेज़रों की पल्स चौड़ाई बेहद कम होती है, जो आमतौर पर पिकोसेकंड (10⁻¹² सेकंड) से लेकर एटोसेकंड (10⁻¹⁸ सेकंड) तक होती है।

4. पुनरावृत्ति दर (सामान्य इकाइयाँ: Hz से MHZ)

पुनरावृत्ति दरस्पंदित लेजर(अर्थात, पल्स पुनरावृत्ति आवृत्ति) प्रति सेकंड उत्सर्जित पल्सों की संख्या, यानी टाइमिंग पल्स अंतराल (चित्र 1) का व्युत्क्रमानुपाती, दर्शाती है। जैसा कि पहले बताया गया है, पुनरावृत्ति दर पल्स ऊर्जा के व्युत्क्रमानुपाती और औसत शक्ति के समानुपाती होती है। हालाँकि पुनरावृत्ति दर आमतौर पर लेज़र लाभ माध्यम पर निर्भर करती है, कई मामलों में, पुनरावृत्ति दर भिन्न हो सकती है। पुनरावृत्ति दर जितनी अधिक होगी, लेज़र ऑप्टिकल तत्व की सतह और अंतिम केंद्रित बिंदु का तापीय विश्राम समय उतना ही कम होगा, जिससे पदार्थ तेज़ी से गर्म हो सकेगा।

5. संसक्ति लंबाई (सामान्य इकाइयाँ: मिमी से सेमी)

लेज़रों में संसंजकता होती है, जिसका अर्थ है कि विभिन्न समयों या स्थितियों पर विद्युत क्षेत्र के कला मानों के बीच एक निश्चित संबंध होता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि लेज़र उत्तेजित उत्सर्जन द्वारा उत्पन्न होते हैं, जो अधिकांश अन्य प्रकार के प्रकाश स्रोतों से भिन्न होता है। संपूर्ण संचरण प्रक्रिया के दौरान, संसंजकता धीरे-धीरे कमज़ोर होती जाती है, और लेज़र की संसंजकता लंबाई उस दूरी को निर्धारित करती है जिस पर उसकी कालिक संसंजकता एक निश्चित द्रव्यमान बनाए रखती है।

6. ध्रुवीकरण

ध्रुवीकरण प्रकाश तरंगों के विद्युत क्षेत्र की दिशा को परिभाषित करता है, जो हमेशा संचरण की दिशा के लंबवत होती है। अधिकांश मामलों में, लेज़र रैखिक रूप से ध्रुवीकृत होते हैं, जिसका अर्थ है कि उत्सर्जित विद्युत क्षेत्र हमेशा एक ही दिशा में इंगित करता है। अध्रुवीकृत प्रकाश कई अलग-अलग दिशाओं में इंगित करने वाले विद्युत क्षेत्र उत्पन्न करता है। ध्रुवीकरण की डिग्री को आमतौर पर दो लंबवत ध्रुवीकरण अवस्थाओं, जैसे 100:1 या 500:1, की प्रकाशिक शक्ति के अनुपात के रूप में व्यक्त किया जाता है।