लेजर पल्स नियंत्रण प्रौद्योगिकी का पल्स आवृत्ति नियंत्रण

पल्स आवृत्ति नियंत्रणलेजर पल्स नियंत्रण प्रौद्योगिकी

1. पल्स आवृत्ति, लेजर पल्स दर (पल्स पुनरावृत्ति दर) की अवधारणा प्रति इकाई समय में उत्सर्जित लेजर पल्स की संख्या को संदर्भित करती है, आमतौर पर हर्ट्ज (Hz) में। उच्च आवृत्ति पल्स उच्च पुनरावृत्ति दर अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं, जबकि कम आवृत्ति पल्स उच्च ऊर्जा एकल पल्स कार्यों के लिए उपयुक्त 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 किया जाना चाहिए। लेजर शक्ति, आवृत्ति और पल्स चौड़ाई के बीच एक जटिल बातचीत होती है, और मापदंडों में से एक को समायोजित करने के लिए आमतौर पर आवेदन प्रभाव को अनुकूलित करने के लिए अन्य दो मापदंडों पर विचार करने की आवश्यकता होती है।

3. सामान्य पल्स आवृत्ति नियंत्रण विधियाँ

ए. बाहरी नियंत्रण मोड पावर सप्लाई के बाहर आवृत्ति सिग्नल को लोड करता है, और लोडिंग सिग्नल की आवृत्ति और ड्यूटी साइकिल को नियंत्रित करके लेजर पल्स आवृत्ति को समायोजित करता है। यह आउटपुट पल्स को लोड सिग्नल के साथ सिंक्रोनाइज़ करने की अनुमति देता है, जिससे यह सटीक नियंत्रण की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो जाता है।

बी. आंतरिक नियंत्रण मोड आवृत्ति नियंत्रण संकेत ड्राइव पावर सप्लाई में बनाया गया है, बिना किसी अतिरिक्त बाहरी सिग्नल इनपुट के। उपयोगकर्ता अधिक लचीलेपन के लिए एक निश्चित अंतर्निहित आवृत्ति या एक समायोज्य आंतरिक नियंत्रण आवृत्ति के बीच चयन कर सकते हैं।

ग. अनुनादक की लंबाई समायोजित करना याइलेक्ट्रो-ऑप्टिकल मॉड्यूलेटरलेजर की आवृत्ति विशेषताओं को रेज़ोनेटर की लंबाई को समायोजित करके या इलेक्ट्रो-ऑप्टिकल मॉड्यूलेटर का उपयोग करके बदला जा सकता है। उच्च आवृत्ति विनियमन की इस पद्धति का उपयोग अक्सर उन अनुप्रयोगों में किया जाता है जिनमें उच्च औसत शक्ति और छोटी पल्स चौड़ाई की आवश्यकता होती है, जैसे कि लेजर माइक्रोमशीनिंग और मेडिकल इमेजिंग।

d. एकॉस्टो ऑप्टिक मॉड्यूलेटर(एओएम मॉड्यूलेटर) लेजर पल्स नियंत्रण प्रौद्योगिकी के पल्स आवृत्ति नियंत्रण के लिए एक महत्वपूर्ण उपकरण है।एओएम मॉड्यूलेटरलेजर बीम को नियंत्रित करने और मॉड्यूलेट करने के लिए ध्वनिक-ऑप्टिक प्रभाव (अर्थात् ध्वनि तरंग का यांत्रिक दोलन दबाव अपवर्तनांक को बदल देता है) का उपयोग करता है।

4. इंट्राकेविटी मॉड्यूलेशन तकनीक, बाहरी मॉड्यूलेशन की तुलना में, इंट्राकेविटी मॉड्यूलेशन अधिक कुशलता से उच्च ऊर्जा, पीक पावर उत्पन्न कर सकता हैपल्स लेजरनिम्नलिखित चार सामान्य इंट्राकेविटी मॉड्यूलेशन तकनीकें हैं:

ए. पंप स्रोत को तेजी से मॉड्यूलेट करके गेन स्विचिंग, गेन मीडियम पार्टिकल नंबर इनवर्जन और गेन गुणांक तेजी से स्थापित होते हैं, जो उत्तेजित विकिरण दर से अधिक होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप गुहा में फोटॉन में तेज वृद्धि होती है और शॉर्ट पल्स लेजर की उत्पत्ति होती है। यह विधि विशेष रूप से सेमीकंडक्टर लेजर में आम है, जो नैनोसेकंड से लेकर दसियों पिकोसेकंड तक पल्स का उत्पादन कर सकती है, जिसमें कई गीगाहर्ट्ज़ की पुनरावृत्ति दर होती है, और उच्च डेटा ट्रांसमिशन दरों के साथ ऑप्टिकल संचार के क्षेत्र में व्यापक रूप से उपयोग की जाती है।

क्यू स्विच (क्यू-स्विचिंग) क्यू स्विच लेजर गुहा में उच्च हानियों को शुरू करके ऑप्टिकल फीडबैक को दबाते हैं, जिससे पंपिंग प्रक्रिया को सीमा से कहीं अधिक दूर कण जनसंख्या उत्क्रमण का उत्पादन करने की अनुमति मिलती है, जिससे बड़ी मात्रा में ऊर्जा संग्रहित होती है। इसके बाद, गुहा में हानि तेजी से कम हो जाती है (यानी, गुहा का क्यू मान बढ़ जाता है), और ऑप्टिकल फीडबैक फिर से चालू हो जाता है, ताकि संग्रहीत ऊर्जा अल्ट्रा-शॉर्ट उच्च-तीव्रता वाले दालों के रूप में जारी हो।

सी. मोड लॉकिंग लेजर गुहा में विभिन्न अनुदैर्ध्य मोड के बीच चरण संबंध को नियंत्रित करके पिकोसेकंड या यहां तक ​​कि फेमटोसेकंड स्तर के अल्ट्रा-शॉर्ट पल्स उत्पन्न करता 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 संग्रहीत करके, कम-हानि वाले कैविटी दर्पण का उपयोग करके फोटॉनों को प्रभावी ढंग से बांधकर, कुछ समय के लिए कैविटी में कम हानि की स्थिति बनाए रखता है। एक राउंड ट्रिप चक्र के बाद, आंतरिक कैविटी तत्व, जैसे कि एक एकॉस्टो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटर या इलेक्ट्रो-ऑप्टिक शटर को जल्दी से स्विच करके मजबूत पल्स को कैविटी से बाहर "डंप" किया जाता है, और एक छोटा पल्स लेजर उत्सर्जित होता है। क्यू-स्विचिंग की तुलना में, कैविटी खाली करना उच्च पुनरावृत्ति दरों (जैसे कई मेगाहर्ट्ज़) पर कई नैनोसेकंड की पल्स चौड़ाई बनाए रख सकता है और उच्च पल्स ऊर्जा की अनुमति देता है, विशेष रूप से उच्च पुनरावृत्ति दरों और छोटे पल्स की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए। अन्य पल्स उत्पादन तकनीकों के साथ संयुक्त, पल्स ऊर्जा को और बेहतर बनाया जा सकता है।

पल्स नियंत्रणलेज़रयह 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, विभिन्न अनुप्रयोग परिदृश्यों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए लेजर प्रदर्शन को सटीक रूप से समायोजित किया जा सकता है। भविष्य में, नई सामग्रियों और नई तकनीकों के निरंतर उद्भव के साथ, लेजर की पल्स नियंत्रण तकनीक अधिक सफलताओं की शुरूआत करेगी, और विकास को बढ़ावा देगीलेजर तकनीकउच्च परिशुद्धता और व्यापक अनुप्रयोग की दिशा में।