लेज़र के सिद्धांत और प्रकार

सिद्धांत और प्रकारलेज़र
लेज़र क्या है?
लेजर (विकिरण के उत्तेजित उत्सर्जन द्वारा प्रकाश प्रवर्धन); बेहतर विचार प्राप्त करने के लिए, नीचे दी गई छवि पर एक नज़र डालें:

उच्च ऊर्जा स्तर पर स्थित एक परमाणु स्वतः ही निम्न ऊर्जा स्तर पर परिवर्तित हो जाता है और एक फोटॉन उत्सर्जित करता है, इस प्रक्रिया को स्वतः विकिरण कहा जाता है।
लोकप्रिय को इस तरह से समझा जा सकता है: जमीन पर एक गेंद अपनी सबसे उपयुक्त स्थिति है, जब गेंद को बाहरी बल (जिसे पंपिंग कहा जाता है) द्वारा हवा में धकेला जाता है, जिस क्षण बाहरी बल गायब हो जाता है, गेंद एक उच्च ऊंचाई से गिरती है, और एक निश्चित मात्रा में ऊर्जा जारी करती है। यदि गेंद एक विशिष्ट परमाणु है, तो वह परमाणु संक्रमण के दौरान एक विशिष्ट तरंग दैर्ध्य का एक फोटॉन उत्सर्जित करता है।

लेज़रों का वर्गीकरण
लोगों ने लेजर पीढ़ी के सिद्धांत में महारत हासिल कर ली है, लेजर के विभिन्न रूपों को विकसित करना शुरू कर दिया है, अगर लेजर काम करने वाली सामग्री के अनुसार वर्गीकृत किया जाए, तो गैस लेजर, ठोस लेजर, अर्धचालक लेजर, आदि में विभाजित किया जा सकता है।
1, गैस लेजर वर्गीकरण: परमाणु, अणु, आयन;
गैस लेजर का कार्यशील पदार्थ गैस या धातु वाष्प है, जो लेजर आउटपुट की एक विस्तृत तरंग दैर्ध्य रेंज की विशेषता है। सबसे आम एक CO2 लेजर है, जिसमें CO2 को विद्युत निर्वहन के उत्तेजना द्वारा 10.6um का एक अवरक्त लेजर उत्पन्न करने के लिए एक कार्यशील पदार्थ के रूप में उपयोग किया जाता है।
क्योंकि गैस लेजर का काम करने वाला पदार्थ गैस है, लेजर की समग्र संरचना बहुत बड़ी है, और गैस लेजर का आउटपुट तरंगदैर्ध्य बहुत लंबा है, सामग्री प्रसंस्करण प्रदर्शन अच्छा नहीं है। इसलिए, गैस लेजर को जल्द ही बाजार से हटा दिया गया, और केवल कुछ विशिष्ट क्षेत्रों में उपयोग किया गया, जैसे कि कुछ प्लास्टिक भागों की लेजर मार्किंग।
2, ठोस लेजरवर्गीकरण: रूबी, एनडी: वाईएजी, आदि;
ठोस अवस्था लेजर की कार्यशील सामग्री रूबी, नियोडिमियम ग्लास, यिट्रियम एल्युमिनियम गार्नेट (YAG) आदि है, जो मैट्रिक्स के रूप में सामग्री के क्रिस्टल या ग्लास में समान रूप से शामिल आयनों की एक छोटी मात्रा है, जिसे सक्रिय आयन कहा जाता है।
सॉलिड-स्टेट लेजर एक कार्यशील पदार्थ, एक पंपिंग सिस्टम, एक रेज़ोनेटर और एक कूलिंग और फ़िल्टरिंग सिस्टम से बना होता है। नीचे दी गई छवि के बीच में काला वर्ग एक लेज़र क्रिस्टल है, जो हल्के रंग के पारदर्शी ग्लास जैसा दिखता है और इसमें दुर्लभ पृथ्वी धातुओं के साथ डोप किया गया एक पारदर्शी क्रिस्टल होता है। यह दुर्लभ पृथ्वी धातु परमाणु की विशेष संरचना है जो एक प्रकाश स्रोत द्वारा प्रकाशित होने पर कण जनसंख्या व्युत्क्रम बनाती है (बस यह समझें कि जमीन पर कई गेंदों को हवा में धकेल दिया जाता है), और फिर कणों के संक्रमण होने पर फोटॉन उत्सर्जित करता है, और जब फोटॉन की संख्या पर्याप्त होती है, तो लेजर का निर्माण होता है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि उत्सर्जित लेजर एक दिशा में आउटपुट हो, पूर्ण दर्पण (बाएं लेंस) और अर्ध-परावर्तक आउटपुट दर्पण (दाएं लेंस) होते हैं

3, अर्धचालक लेजर
जब सेमीकंडक्टर लेजर की बात आती है, तो इसे बस एक फोटोडायोड के रूप में समझा जा सकता है, डायोड में एक पीएन जंक्शन होता है, और जब एक निश्चित करंट जोड़ा जाता है, तो सेमीकंडक्टर में इलेक्ट्रॉनिक संक्रमण फोटॉन को छोड़ने के लिए बनता है, जिसके परिणामस्वरूप लेजर होता है। जब सेमीकंडक्टर द्वारा जारी लेजर ऊर्जा छोटी होती है, तो कम-शक्ति वाले सेमीकंडक्टर डिवाइस का उपयोग पंप स्रोत (उत्तेजना स्रोत) के रूप में किया जा सकता है।फाइबर लेजर, इसलिए फाइबर लेजर का निर्माण होता है। यदि सेमीकंडक्टर लेजर की शक्ति को इस हद तक बढ़ा दिया जाए कि इसे सीधे प्रोसेस मटीरियल में आउटपुट किया जा सके, तो यह डायरेक्ट सेमीकंडक्टर लेजर बन जाता है। वर्तमान में, बाजार पर डायरेक्ट सेमीकंडक्टर लेजर 10,000-वाट के स्तर पर पहुंच गए हैं।

उपरोक्त कई लेज़रों के अलावा, लोगों ने तरल लेज़रों का भी आविष्कार किया है, जिन्हें ईंधन लेज़र भी कहा जाता है। तरल लेज़र ठोस पदार्थों की तुलना में आयतन और कार्यशील पदार्थ में अधिक जटिल होते हैं और इनका उपयोग बहुत कम किया जाता है।