लेजर का "हृदय": गेन मीडियम

लेजर का "हृदय": गेनमीडियम
In लेजर प्रौद्योगिकी,लेजर गेनमीडियम(जिसे सक्रिय माध्यम या लेजर कार्यशील पदार्थ के रूप में भी जाना जाता है) इसका मुख्य घटक है।लेज़रयह पंपिंग के माध्यम से कण संख्या व्युत्क्रमण प्राप्त करता है, प्रकाश प्रवर्धन की क्षमता प्रदान करता है, अनुनादी गुहा में होने वाली हानि की भरपाई करता है, और इस प्रकार सुसंगत लेजर आउटपुट उत्पन्न करता है। उपयुक्त लाभ माध्यम के बिना, कोई कुशल लेजर नहीं होगा।
1. गेन मीडिया की मूल अवधारणा और कार्य सिद्धांत।
गेन मीडिया का कार्य उत्तेजित उत्सर्जन के माध्यम से प्रकाशीय शक्ति को बढ़ाना है। आमतौर पर, ऊपरी स्तर के कणों की ऊर्जा व्युत्क्रमण प्राप्त करने के लिए ऊर्जा प्रदान करने हेतु बाहरी पंपिंग (प्रकाशिक पंपिंग या विद्युत पंपिंग) की आवश्यकता होती है।
2. उत्कृष्ट गेन मीडिया के लिए आवश्यकताएँ:
सभी पदार्थ गेन मीडिया के रूप में उपयोग नहीं किए जा सकते। मुख्य आवश्यकताएँ: लेज़र ट्रांज़िशन: लक्षित तरंगदैर्ध्य सीमा में एक मजबूत उत्सर्जन क्रॉस-सेक्शन (o_em) होना चाहिए। उच्च पारदर्शिता: होस्ट पदार्थ लेज़र और पंप तरंगदैर्ध्य के लिए पारदर्शी होना चाहिए। कुशल पंप अवशोषण: उपलब्ध पंप स्रोत (जैसे 808 nm LD पंपिंग Nd:YAG) से मेल खाना चाहिए। ऊपरी स्तर के जीवनकाल (T) के लिए उपयुक्त: लंबा जीवनकाल Q-स्विचिंग के लिए फायदेमंद होता है, जबकि छोटा जीवनकाल मॉड्यूलेशन के लिए फायदेमंद होता है। उच्च क्वांटम दक्षता: कम शमन, कम उत्तेजित अवस्था अवशोषण। उच्च o·T उत्पाद: उच्च गेन और कम थ्रेशोल्ड प्राप्त करना। विस्तृत गेन बैंडविड्थ: तरंगदैर्ध्य ट्यूनिंग और अल्ट्राशॉर्ट पल्स के लिए फायदेमंद। ऊष्मीय और यांत्रिक गुण: उच्च ऊष्मीय चालकता, कम थर्मो-ऑप्टिक गुणांक, उच्च क्षति थ्रेशोल्ड। अन्य: रासायनिक स्थिरता, गैर-हाइग्रोस्कोपिसिटी, उच्च क्षति थ्रेशोल्ड। ये आवश्यकताएँ अक्सर एक-दूसरे से परस्पर विरोधी होती हैं। उदाहरण के लिए, एक विस्तृत बैंडविड्थ का आमतौर पर मतलब कम क्रॉस-सेक्शन होता है, और इसके लिए अनुप्रयोग परिदृश्यों में समझौता करना पड़ता है।
लाभ माध्यम निर्णायक कारक हैलेजर प्रदर्शनक्लासिक Nd:YAG से लेकर आधुनिक उच्च-शक्ति ऑप्टिकल फाइबर तक, सामग्रियों में हुई प्रगति ने लेजरों के अनुप्रयोगों का निरंतर विस्तार किया है। व्यावहारिक डिजाइन में, डोपिंग सांद्रता, पंपिंग योजनाओं आदि को अनुकूलित करने के लिए अक्सर संख्यात्मक सिमुलेशन की आवश्यकता होती है।