ट्यूनेबल लेजर के प्रकार

के प्रकारट्यूनेबल लेजर

ट्यूनेबल लेज़रों के अनुप्रयोग को आम तौर पर दो प्रमुख श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: एक वह है जब एकल-लाइन या बहु-लाइन निश्चित-तरंगदैर्ध्य लेज़र आवश्यक एक या अधिक असतत तरंगदैर्ध्य प्रदान नहीं कर सकते हैं; दूसरी श्रेणी में ऐसी स्थितियाँ शामिल हैं जहाँलेज़रप्रयोगों या परीक्षणों, जैसे स्पेक्ट्रोस्कोपी और पंप-डिटेक्शन प्रयोगों के दौरान तरंगदैर्ध्य को लगातार समायोजित किया जाना चाहिए।

कई प्रकार के ट्यूनेबल लेज़र ट्यूनेबल सतत तरंग (CW), नैनोसेकंड, पिकोसेकंड या फेमटोसेकंड पल्स आउटपुट उत्पन्न कर सकते हैं। इनकी आउटपुट विशेषताएँ प्रयुक्त लेज़र गेन मीडियम द्वारा निर्धारित होती हैं। ट्यूनेबल लेज़रों के लिए एक बुनियादी आवश्यकता यह है कि वे तरंगदैर्ध्य की एक विस्तृत श्रृंखला में लेज़र उत्सर्जित कर सकें। उत्सर्जन बैंड से विशिष्ट तरंगदैर्ध्य या तरंगदैर्ध्य बैंड चुनने के लिए विशेष ऑप्टिकल घटकों का उपयोग किया जा सकता है।ट्यूनेबल लेज़रोंयहां हम आपको कई सामान्य ट्यूनेबल लेज़रों से परिचित कराएंगे

ट्यूनेबल सीडब्ल्यू स्टैंडिंग वेव लेजर

वैचारिक रूप से,ट्यूनेबल CW लेजरयह सबसे सरल लेज़र संरचना है। इस लेज़र में एक उच्च-परावर्तकता दर्पण, एक लाभ माध्यम और एक आउटपुट युग्मन दर्पण (चित्र 1 देखें) शामिल है, और यह विभिन्न लेज़र लाभ माध्यमों का उपयोग करके CW आउटपुट प्रदान कर सकता है। ट्यूनेबिलिटी प्राप्त करने के लिए, एक ऐसे लाभ माध्यम का चयन करना आवश्यक है जो लक्ष्य तरंगदैर्ध्य सीमा को कवर कर सके।

2. ट्यूनेबल सीडब्ल्यू रिंग लेजर

रिंग लेज़रों का उपयोग लंबे समय से एकल अनुदैर्ध्य मोड के माध्यम से, किलोहर्ट्ज़ रेंज में स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ के साथ, ट्यूनेबल CW आउटपुट प्राप्त करने के लिए किया जाता रहा है। स्थायी तरंग लेज़रों की तरह, ट्यूनेबल रिंग लेज़र भी रंजक और टाइटेनियम नीलम को लाभ माध्यम के रूप में उपयोग कर सकते हैं। रंजक 100 kHz से कम की अत्यंत संकीर्ण रेखा चौड़ाई प्रदान कर सकते हैं, जबकि टाइटेनियम नीलम 30 kHz से कम की रेखा चौड़ाई प्रदान करता है। डाई लेज़र की ट्यूनिंग रेंज 550 से 760 nm है, और टाइटेनियम नीलम लेज़र की 680 से 1035 nm है। दोनों प्रकार के लेज़रों के आउटपुट को UV बैंड में आवृत्ति-दोगुना किया जा सकता है।

3. मोड-लॉक्ड अर्ध-निरंतर लेजर

कई अनुप्रयोगों के लिए, लेज़र आउटपुट की समय विशेषताओं को सटीक रूप से परिभाषित करना, ऊर्जा को सटीक रूप से परिभाषित करने से ज़्यादा महत्वपूर्ण है। वास्तव में, लघु प्रकाशिक स्पंदों को प्राप्त करने के लिए एक गुहा विन्यास की आवश्यकता होती है जिसमें कई अनुदैर्ध्य मोड एक साथ अनुनादित होते हों। जब इन चक्रीय अनुदैर्ध्य मोडों का लेज़र गुहा के भीतर एक निश्चित कला संबंध होता है, तो लेज़र मोड-लॉक हो जाएगा। इससे एक एकल स्पंद गुहा के भीतर दोलन कर सकेगा, जिसकी अवधि लेज़र गुहा की लंबाई द्वारा निर्धारित होगी। सक्रिय मोड-लॉकिंग को एक का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है।ध्वनिक-ऑप्टिक मॉड्यूलेटर(एओएम), या निष्क्रिय मोड-लॉकिंग को केर लेंस के माध्यम से साकार किया जा सकता है।

4. अल्ट्राफास्ट यटरबियम लेजर

यद्यपि टाइटेनियम नीलम लेज़रों की व्यापक व्यावहारिकता है, फिर भी कुछ जैविक इमेजिंग प्रयोगों के लिए लंबी तरंगदैर्ध्य की आवश्यकता होती है। एक विशिष्ट द्वि-फ़ोटॉन अवशोषण प्रक्रिया 900 नैनोमीटर तरंगदैर्ध्य वाले फोटॉनों द्वारा उत्तेजित होती है। चूँकि लंबी तरंगदैर्ध्य का अर्थ है कम प्रकीर्णन, इसलिए लंबी उत्तेजन तरंगदैर्ध्य उन जैविक प्रयोगों को अधिक प्रभावी ढंग से संचालित कर सकती है जिनमें गहन इमेजिंग गहराई की आवश्यकता होती है।

आजकल, ट्यूनेबल लेज़रों का उपयोग कई महत्वपूर्ण क्षेत्रों में किया जा रहा है, जिनमें बुनियादी वैज्ञानिक अनुसंधान से लेकर लेज़र निर्माण और जीवन एवं स्वास्थ्य विज्ञान तक शामिल हैं। वर्तमान में उपलब्ध तकनीकी रेंज बहुत विस्तृत है, जो सरल CW ट्यूनेबल प्रणालियों से शुरू होती है, जिनकी संकीर्ण लाइनविड्थ का उपयोग उच्च-रिज़ॉल्यूशन स्पेक्ट्रोस्कोपी, आणविक और परमाणु कैप्चर, और क्वांटम ऑप्टिक्स प्रयोगों के लिए किया जा सकता है, जो आधुनिक शोधकर्ताओं के लिए महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करते हैं। आज के लेज़र निर्माता वन-स्टॉप समाधान प्रदान करते हैं, जो नैनोजूल ऊर्जा रेंज में 300 नैनोमीटर से अधिक तक लेज़र आउटपुट प्रदान करते हैं। अधिक जटिल प्रणालियाँ माइक्रोजूल और मिलीजूल ऊर्जा रेंज में 200 से 20,000 नैनोमीटर की प्रभावशाली विस्तृत स्पेक्ट्रल रेंज में फैली हुई हैं।