लेजर पल्स नियंत्रण प्रौद्योगिकी का पल्स आवृत्ति नियंत्रण

पल्स आवृत्ति नियंत्रणलेजर पल्स नियंत्रण प्रौद्योगिकी

1. पल्स आवृत्ति, लेज़र पल्स दर (पल्स पुनरावृत्ति दर) की अवधारणा प्रति इकाई समय में उत्सर्जित लेज़र पल्स की संख्या को संदर्भित करती है, आमतौर पर हर्ट्ज़ (Hz) में। उच्च आवृत्ति वाले पल्स उच्च पुनरावृत्ति दर वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त होते हैं, जबकि निम्न आवृत्ति वाले पल्स उच्च ऊर्जा वाले एकल पल्स कार्यों के लिए उपयुक्त होते हैं।

2. शक्ति, पल्स चौड़ाई और आवृत्ति के बीच संबंध लेज़र आवृत्ति नियंत्रण से पहले, शक्ति, पल्स चौड़ाई और आवृत्ति के बीच संबंध को पहले स्पष्ट किया जाना चाहिए। लेज़र शक्ति, आवृत्ति और पल्स चौड़ाई के बीच एक जटिल अंतःक्रिया होती है, और इनमें से किसी एक पैरामीटर को समायोजित करने के लिए आमतौर पर अनुप्रयोग प्रभाव को अनुकूलित करने हेतु अन्य दो पैरामीटरों पर विचार करना आवश्यक होता है।

3. सामान्य पल्स आवृत्ति नियंत्रण विधियाँ

क. बाह्य नियंत्रण मोड, विद्युत आपूर्ति के बाहर आवृत्ति संकेत को लोड करता है, और लोडिंग संकेत की आवृत्ति और कर्तव्य चक्र को नियंत्रित करके लेज़र पल्स आवृत्ति को समायोजित करता है। इससे आउटपुट पल्स को लोड संकेत के साथ समकालिक किया जा सकता है, जिससे यह सटीक नियंत्रण की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हो जाता है।

ख. आंतरिक नियंत्रण मोड: आवृत्ति नियंत्रण सिग्नल ड्राइव पावर सप्लाई में ही अंतर्निहित होता 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 मॉड्यूलेटरलेज़र की आवृत्ति विशेषताओं को अनुनादक की लंबाई 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 कम पल्स चौड़ाई की आवश्यकता होती है, जैसे कि लेज़र माइक्रोमशीनिंग और चिकित्सा 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 प्रकाशिक प्रभाव (अर्थात, ध्वनि तरंग का यांत्रिक दोलन दबाव अपवर्तक सूचकांक 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:

क. पंप स्रोत को तेज़ी से मॉड्यूलेट करके गेन स्विचिंग से, गेन मीडियम पार्टिकल नंबर इनवर्जन और गेन गुणांक तेज़ी से स्थापित होते हैं, जो उत्तेजित विकिरण दर से अधिक होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप गुहा में फोटॉनों में तेज़ वृद्धि होती है और लघु स्पंद लेज़र उत्पन्न होता है। यह विधि विशेष रूप से अर्धचालक लेज़रों में आम है, जो नैनोसेकंड से लेकर दसियों पिकोसेकंड तक के स्पंद उत्पन्न कर सकते हैं, जिनकी पुनरावृत्ति दर कई गीगाहर्ट्ज़ होती है, और उच्च डेटा संचरण दरों वाले ऑप्टिकल संचार के क्षेत्र में इसका व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

क्यू स्विच (क्यू-स्विचिंग) क्यू स्विच लेज़र गुहा में उच्च हानि उत्पन्न करके प्रकाशीय प्रतिपुष्टि को दबा देते हैं, जिससे पंपिंग प्रक्रिया में कण जनसंख्या में सीमा से कहीं अधिक परिवर्तन होता है और बड़ी मात्रा में ऊर्जा संग्रहित होती है। इसके बाद, गुहा में हानि तेज़ी से कम हो जाती है (अर्थात, गुहा का क्यू मान बढ़ जाता है), और प्रकाशीय प्रतिपुष्टि पुनः चालू हो जाती है, जिससे संग्रहित ऊर्जा अति-लघु उच्च-तीव्रता स्पंदों के रूप में मुक्त हो जाती है।

ग. मोड लॉकिंग, लेज़र गुहा में विभिन्न अनुदैर्ध्य मोडों के बीच चरण संबंध को नियंत्रित करके पिकोसेकंड या यहाँ तक कि फेमटोसेकंड स्तर के अति-लघु स्पंद उत्पन्न करती है। मोड-लॉकिंग तकनीक को निष्क्रिय मोड-लॉकिंग और सक्रिय मोड-लॉकिंग में विभाजित किया गया है।

डी. 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 गुहा में कम हानि वाली स्थिति बनाए रखता है। एक राउंड ट्रिप चक्र के बाद, आंतरिक गुहा तत्व जैसे कि एकॉस्टो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटर या इलेक्ट्रो-ऑप्टिक शटर को जल्दी से स्विच करके मजबूत पल्स को गुहा से बाहर "डंप" किया जाता है, और एक छोटी पल्स लेजर उत्सर्जित होती है। क्यू-स्विचिंग की तुलना में, गुहा खाली करना उच्च पुनरावृत्ति दरों (जैसे कई मेगाहर्ट्ज़) पर कई नैनोसेकंड की पल्स चौड़ाई को बनाए रख सकता है और उच्च पल्स ऊर्जा की अनुमति देता है, विशेष रूप से उच्च पुनरावृत्ति दरों और छोटी पल्स की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए। अन्य पल्स उत्पादन तकनीकों के साथ

पल्स नियंत्रणलेज़रयह एक जटिल और महत्वपूर्ण प्रक्रिया है, जिसमें पल्स चौड़ाई नियंत्रण, पल्स आवृत्ति नियंत्रण और कई मॉडुलन तकनीकें शामिल हैं। इन विधियों के उचित चयन और अनुप्रयोग के माध्यम से, विभिन्न अनुप्रयोग परिदृश्यों की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए लेज़र के प्रदर्शन को सटीक रूप से समायोजित किया जा सकता है। भविष्य में, नई सामग्रियों और नई तकनीकों के निरंतर उद्भव के साथ, लेज़रों की पल्स नियंत्रण तकनीक और अधिक सफलताओं की शुरुआत करेगी और विकास को बढ़ावा देगी।लेजर तकनीकउच्च परिशुद्धता और व्यापक अनुप्रयोग की दिशा में।