लेजर पल्स नियंत्रण प्रौद्योगिकी की पल्स आवृत्ति नियंत्रण

पल्स आवृत्ति नियंत्रणलेजर पल्स नियंत्रण प्रौद्योगिकी

1. पल्स आवृत्ति और लेजर पल्स दर (पल्स पुनरावृति दर) की अवधारणा प्रति इकाई समय में उत्सर्जित लेजर पल्स की संख्या को संदर्भित करती है, जिसे आमतौर पर हर्ट्ज़ (Hz) में मापा जाता है। उच्च आवृत्ति वाली पल्स उच्च पुनरावृति दर वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त होती हैं, जबकि कम आवृत्ति वाली पल्स उच्च ऊर्जा वाले एकल पल्स कार्यों के लिए उपयुक्त होती हैं।

2. शक्ति, पल्स चौड़ाई और आवृत्ति के बीच संबंध: लेजर आवृत्ति नियंत्रण से पहले, शक्ति, पल्स चौड़ाई और आवृत्ति के बीच संबंध को पहले स्पष्ट करना आवश्यक है। लेजर शक्ति, आवृत्ति और पल्स चौड़ाई के बीच एक जटिल परस्पर क्रिया होती है, और किसी एक पैरामीटर को समायोजित करने के लिए आमतौर पर अन्य दो पैरामीटरों पर विचार करना आवश्यक होता है ताकि अनुप्रयोग प्रभाव को अनुकूलित किया जा सके।

3. पल्स आवृत्ति नियंत्रण की सामान्य विधियाँ

a. बाह्य नियंत्रण मोड में, आवृत्ति सिग्नल को विद्युत आपूर्ति के बाहर से लोड किया जाता है, और लोडिंग सिग्नल की आवृत्ति और ड्यूटी साइकिल को नियंत्रित करके लेजर पल्स की आवृत्ति को समायोजित किया जाता है। इससे आउटपुट पल्स को लोड सिग्नल के साथ सिंक्रनाइज़ किया जा सकता है, जिससे यह सटीक नियंत्रण की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो जाता है।

b. आंतरिक नियंत्रण मोड: आवृत्ति नियंत्रण संकेत ड्राइव पावर सप्लाई में अंतर्निहित होता है, इसके लिए अतिरिक्त बाहरी संकेत इनपुट की आवश्यकता नहीं होती है। उपयोगकर्ता अधिक लचीलेपन के लिए एक निश्चित अंतर्निर्मित आवृत्ति या समायोज्य आंतरिक नियंत्रण आवृत्ति में से किसी एक को चुन सकते हैं।

सी. अनुनादक की लंबाई को समायोजित करना याइलेक्ट्रो-ऑप्टिकल मॉड्यूलेटरलेजर की आवृत्ति विशेषताओं को रेजोनेटर की लंबाई को समायोजित करके या इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल मॉड्यूलेटर का उपयोग करके बदला जा सकता है। उच्च आवृत्ति विनियमन की यह विधि अक्सर उन अनुप्रयोगों में उपयोग की जाती है जिनमें उच्च औसत शक्ति और कम पल्स चौड़ाई की आवश्यकता होती है, जैसे कि लेजर माइक्रोमशीनिंग और मेडिकल इमेजिंग।

d. एकाउस्टो ऑप्टिक मॉड्युलेटर(एओएम मॉड्युलेटर) लेजर पल्स नियंत्रण प्रौद्योगिकी की पल्स आवृत्ति नियंत्रण के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण है।एओएम मॉड्युलेटरयह लेजर बीम को नियंत्रित और मॉड्यूलेट करने के लिए ध्वनिक प्रकाशिकी प्रभाव (अर्थात, ध्वनि तरंग का यांत्रिक दोलन दबाव अपवर्तक सूचकांक को बदलता है) का उपयोग करता है।

4. बाह्य मॉड्यूलेशन की तुलना में, इंट्राकैविटी मॉड्यूलेशन तकनीक उच्च ऊर्जा और पीक पावर को अधिक कुशलता से उत्पन्न कर सकती है।पल्स लेजरनिम्नलिखित चार सामान्य इंट्राकैविटी मॉड्यूलेशन तकनीकें हैं:

a. पंप स्रोत को तेजी से मॉड्यूलेट करके गेन स्विचिंग द्वारा, गेन माध्यम कण संख्या व्युत्क्रमण और गेन गुणांक तेजी से स्थापित हो जाते हैं, जिससे उत्तेजित विकिरण दर से अधिक हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप कैविटी में फोटॉनों में तीव्र वृद्धि होती है और लघु पल्स लेजर उत्पन्न होता है। यह विधि विशेष रूप से अर्धचालक लेजरों में आम है, जो नैनोसेकंड से लेकर दसियों पिकोसेकंड तक के पल्स उत्पन्न कर सकते हैं, जिनकी पुनरावृति दर कई गीगाहर्ट्ज़ होती है, और उच्च डेटा संचरण दरों के साथ ऑप्टिकल संचार के क्षेत्र में व्यापक रूप से उपयोग की जाती है।

क्यू स्विच (क्यू-स्विचिंग) लेजर कैविटी में उच्च हानि उत्पन्न करके ऑप्टिकल फीडबैक को दबा देता है, जिससे पंपिंग प्रक्रिया थ्रेशहोल्ड से कहीं अधिक कण जनसंख्या उत्क्रमण उत्पन्न कर सकती है और बड़ी मात्रा में ऊर्जा संग्रहित कर सकती है। इसके बाद, कैविटी में हानि तेजी से कम हो जाती है (अर्थात्, कैविटी का क्यू मान बढ़ जाता है), और ऑप्टिकल फीडबैक फिर से सक्रिय हो जाता है, जिससे संग्रहित ऊर्जा अति-लघु उच्च-तीव्रता वाले स्पंदों के रूप में मुक्त हो जाती है।

सी. मोड लॉकिंग तकनीक लेजर कैविटी में विभिन्न अनुदैर्ध्य मोड के बीच चरण संबंध को नियंत्रित करके पिकोसेकंड या यहां तक ​​कि फेम्टोसेकंड स्तर के अतिसूक्ष्म स्पंद उत्पन्न करती है। मोड लॉकिंग तकनीक को निष्क्रिय मोड लॉकिंग और सक्रिय मोड लॉकिंग में विभाजित किया गया है।

d. कैविटी डंपिंग: रेज़ोनेटर में फोटॉनों में ऊर्जा संग्रहित करके, कम हानि वाले कैविटी दर्पण का उपयोग करके फोटॉनों को प्रभावी ढंग से बांधकर, कैविटी में एक निश्चित अवधि के लिए कम हानि वाली स्थिति बनाए रखी जाती है। एक राउंड ट्रिप चक्र के बाद, कैविटी के आंतरिक तत्व, जैसे कि एकॉस्टो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटर या इलेक्ट्रो-ऑप्टिक शटर, को तेजी से स्विच करके मजबूत पल्स को कैविटी से बाहर निकाल दिया जाता है, और एक लघु पल्स लेजर उत्सर्जित होता है। क्यू-स्विचिंग की तुलना में, कैविटी डंपिंग उच्च पुनरावृति दरों (जैसे कई मेगाहर्ट्ज़) पर कई नैनोसेकंड की पल्स चौड़ाई बनाए रख सकती है और उच्च पल्स ऊर्जा की अनुमति देती है, विशेष रूप से उच्च पुनरावृति दरों और लघु पल्स की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए। अन्य पल्स उत्पादन तकनीकों के साथ संयोजन से पल्स ऊर्जा को और बेहतर बनाया जा सकता है।

पल्स नियंत्रणलेज़रपल्स कंट्रोल एक जटिल और महत्वपूर्ण प्रक्रिया है, जिसमें पल्स चौड़ाई नियंत्रण, पल्स आवृत्ति नियंत्रण और कई मॉड्यूलेशन तकनीकें शामिल हैं। इन विधियों के उचित चयन और अनुप्रयोग के माध्यम से, लेजर के प्रदर्शन को विभिन्न अनुप्रयोग परिदृश्यों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए सटीक रूप से समायोजित किया जा सकता है। भविष्य में, नए पदार्थों और नई तकनीकों के निरंतर उद्भव के साथ, लेजर की पल्स नियंत्रण तकनीक में और अधिक सफलताएँ मिलेंगी और इसके विकास को बढ़ावा मिलेगा।लेजर प्रौद्योगिकीअधिक परिशुद्धता और व्यापक अनुप्रयोग की दिशा में।