ट्यूनेबल लेजर के प्रकार

के प्रकारट्यूनेबल लेजर

ट्यूनेबल लेज़रों के अनुप्रयोग को सामान्यतः दो प्रमुख श्रेणियों में विभाजित किया जा सकता है: एक वह स्थिति है जब सिंगल-लाइन या मल्टी-लाइन निश्चित-तरंगदैर्ध्य वाले लेज़र आवश्यक एक या अधिक असतत तरंगदैर्ध्य प्रदान नहीं कर सकते; दूसरी श्रेणी में वे स्थितियाँ शामिल हैं जहाँलेज़रस्पेक्ट्रोस्कोपी और पंप-डिटेक्शन प्रयोगों जैसे प्रयोगों या परीक्षणों के दौरान तरंगदैर्ध्य को लगातार समायोजित करना आवश्यक है।

कई प्रकार के ट्यूनेबल लेज़र ट्यूनेबल कंटीन्यूअस वेव (CW), नैनोसेकंड, पिकोसेकंड या फेम्टोसेकंड पल्स आउटपुट उत्पन्न कर सकते हैं। इसके आउटपुट गुण उपयोग किए गए लेज़र गेन माध्यम द्वारा निर्धारित होते हैं। ट्यूनेबल लेज़रों की एक मूलभूत आवश्यकता यह है कि वे तरंग दैर्ध्य की एक विस्तृत श्रृंखला पर लेज़र उत्सर्जित कर सकें। विशेष ऑप्टिकल घटकों का उपयोग उत्सर्जन बैंड से विशिष्ट तरंग दैर्ध्य या तरंग दैर्ध्य बैंड का चयन करने के लिए किया जा सकता है।ट्यूनेबल लेजरयहां हम आपको कई सामान्य ट्यूनेबल लेजरों से परिचित कराएंगे।

ट्यूनेबल सीडब्ल्यू स्टैंडिंग वेव लेजर

अवधारणात्मक रूप से,ट्यूनेबल सीडब्ल्यू लेजरयह सबसे सरल लेजर संरचना है। इस लेजर में उच्च परावर्तकता वाला दर्पण, एक गेन माध्यम और एक आउटपुट कपलिंग दर्पण शामिल हैं (चित्र 1 देखें), और यह विभिन्न लेजर गेन माध्यमों का उपयोग करके सीडब्ल्यू आउटपुट प्रदान कर सकता है। ट्यूनेबिलिटी प्राप्त करने के लिए, एक ऐसे गेन माध्यम का चयन करना आवश्यक है जो लक्षित तरंगदैर्ध्य सीमा को कवर कर सके।

2. ट्यूनेबल सीडब्ल्यू रिंग लेजर

रिंग लेज़रों का उपयोग लंबे समय से एकल अनुदैर्ध्य मोड के माध्यम से ट्यूनेबल सीडब्ल्यू आउटपुट प्राप्त करने के लिए किया जाता रहा है, जिसकी स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ किलोहर्ट्ज़ रेंज में होती है। स्टैंडिंग वेव लेज़रों के समान, ट्यूनेबल रिंग लेज़र भी गेन मीडिया के रूप में डाई और टाइटेनियम सैफायर का उपयोग कर सकते हैं। डाई 100 किलोहर्ट्ज़ से कम की अत्यंत संकीर्ण लाइन चौड़ाई प्रदान कर सकती है, जबकि टाइटेनियम सैफायर 30 किलोहर्ट्ज़ से कम की लाइन चौड़ाई प्रदान करता है। डाई लेज़र की ट्यूनिंग रेंज 550 से 760 एनएम है, और टाइटेनियम सैफायर लेज़र की 680 से 1035 एनएम है। दोनों प्रकार के लेज़रों के आउटपुट को यूवी बैंड तक आवृत्ति-दोगुना किया जा सकता है।

3. मोड-लॉक्ड अर्ध-निरंतर लेजर

कई अनुप्रयोगों के लिए, लेज़र आउटपुट की ऊर्जा को सटीक रूप से परिभाषित करने की तुलना में इसकी समय विशेषताओं को सटीक रूप से परिभाषित करना अधिक महत्वपूर्ण है। वास्तव में, लघु ऑप्टिकल पल्स प्राप्त करने के लिए एक ऐसी कैविटी संरचना की आवश्यकता होती है जिसमें कई अनुदैर्ध्य मोड एक साथ अनुनाद करते हों। जब इन चक्रीय अनुदैर्ध्य मोड का लेज़र कैविटी के भीतर एक निश्चित चरण संबंध होता है, तो लेज़र मोड-लॉक्ड हो जाता है। इससे एक एकल पल्स कैविटी के भीतर दोलन कर सकता है, जिसका आवर्तकाल लेज़र कैविटी की लंबाई द्वारा परिभाषित होता है। सक्रिय मोड-लॉकिंग को एकध्वनिक-प्रकाशिक मॉड्यूलेटर(एओएम), या पैसिव मोड-लॉकिंग को केर लेंस के माध्यम से साकार किया जा सकता है।

4. अति तीव्र यटरबियम लेजर

हालांकि टाइटेनियम नीलम लेज़रों का व्यापक उपयोग होता है, फिर भी कुछ जैविक इमेजिंग प्रयोगों के लिए लंबी तरंगदैर्ध्य की आवश्यकता होती है। एक विशिष्ट दो-फोटॉन अवशोषण प्रक्रिया 900 एनएम तरंगदैर्ध्य वाले फोटॉनों द्वारा उत्तेजित होती है। चूंकि लंबी तरंगदैर्ध्य का अर्थ कम प्रकीर्णन होता है, इसलिए लंबी उत्तेजना तरंगदैर्ध्य उन जैविक प्रयोगों को अधिक प्रभावी ढंग से संचालित कर सकती हैं जिनमें अधिक गहराई वाली इमेजिंग 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 शामिल हैं। वर्तमान में उपलब्ध प्रौद्योगिकी की विस्तृत श्रृंखला है, जो सरल सीडब्ल्यू ट्यूनेबल सिस्टम 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 नैनोजूल ऊर्जा रेंज के भीतर 300 एनएम से अधिक लेज़र आउटपुट प्रदान करने वाले वन-स्टॉप समाधान पेश करते हैं। अधिक जटिल सिस्टम माइक्रोजूल और मिलिजूल ऊर्जा रेंज में 200 से 20,000 एनएम तक की प्रभावशाली विस्तृत स्पेक्ट्रल रेंज को कवर करते हैं।