लेसर पंपिंगचे कार्य सिद्धांत

चे कार्य तत्त्वlaser पंपिंग

उर्जा माध्यमात शोषली जाते, ज्यामुळे अणूंमध्ये उत्तेजित अवस्था निर्माण होते. जेव्हा उत्तेजित अवस्थेतील कणांची संख्या ग्राउंड स्टेट किंवा कमी उत्तेजित अवस्थेतील कणांच्या संख्येपेक्षा जास्त असते तेव्हा लोकसंख्या व्युत्क्रमण प्राप्त होते. या प्रकरणात, उत्तेजित उत्सर्जनाची यंत्रणा उद्भवू शकते आणि माध्यम लेसर किंवा ऑप्टिकल ॲम्प्लीफायर म्हणून वापरले जाऊ शकते.

पंप पॉवर लेसरच्या लेसिंग थ्रेशोल्डच्या वर असणे आवश्यक आहे. पंप ऊर्जा सामान्यत: प्रकाश किंवा विद्युत प्रवाहाच्या स्वरूपात प्रदान केली जाते, परंतु रासायनिक किंवा आण्विक प्रतिक्रियांसारखे अधिक विदेशी स्रोत वापरले गेले आहेत.

विस्तारित माहिती

लेसर उत्पादनपरिस्थिती:

1. मध्यम मिळवा: लेसर निर्मितीसाठी, एक योग्य कार्यरत पदार्थ निवडणे आवश्यक आहे, जे वायू, द्रव किंवा घन असू शकते. लेसिंगसाठी आवश्यक परिस्थिती निर्माण करण्यासाठी या माध्यमात लोकसंख्या उलथापालथ साध्य करता येते.

साहजिकच, कणांच्या संख्येचा उलथापालथ लक्षात येण्यासाठी मेटास्टेबल स्टेट एनर्जी लेव्हलचे अस्तित्व खूप फायदेशीर आहे. जवळजवळ एक हजार प्रकारची कार्यरत माध्यमे आहेत आणि लेसर तरंगलांबी जी निर्माण केली जाऊ शकते त्यामध्ये व्हॅक्यूम अल्ट्राव्हायोलेटपासून दूरच्या इन्फ्रारेडपर्यंत विस्तृत श्रेणी समाविष्ट आहे. तथापि, लेसर आउटपुटच्या लेसर कार्यक्षमतेचा विचार करता, वापरलेल्या कार्यरत पदार्थासाठी काही आवश्यकता आहेत. मूलभूत आवश्यकता आहेत

(1) एकसमान ऑप्टिकल गुणधर्म, चांगली ऑप्टिकल पारदर्शकता आणि स्थिर कामगिरी;

(२) तुलनेने दीर्घ ऊर्जा पातळीसह ऊर्जा पातळी (ज्याला मेटास्टेबल ऊर्जा पातळी म्हणतात);

(3) यात तुलनेने उच्च क्वांटम कार्यक्षमता आहे.

2. पंपिंग स्त्रोत: कार्यरत माध्यमातील कणांची संख्या उलट करण्यासाठी, वरच्या उर्जेच्या पातळीमध्ये कणांची संख्या वाढवण्यासाठी अणू प्रणालीला उत्तेजित करण्यासाठी एक विशिष्ट पद्धत वापरली जाणे आवश्यक आहे. सामान्यतः, मध्यम अणूंना उत्तेजित करण्यासाठी गतीज उर्जेसह इलेक्ट्रॉन वापरण्यासाठी गॅस डिस्चार्जचा वापर केला जाऊ शकतो, ज्याला विद्युत उत्तेजना म्हणतात; नाडी प्रकाश स्रोत देखील कार्यरत माध्यम विकिरण करण्यासाठी वापरले जाऊ शकते, ज्याला प्रकाश उत्तेजना म्हणतात; थर्मल उत्तेजना, रासायनिक उत्तेजना इत्यादी देखील आहेत.

उत्तेजित करण्याच्या विविध पद्धतींना दृष्यदृष्ट्या पंपिंग किंवा पंपिंग म्हणतात. लेसर आउटपुट सतत मिळवण्यासाठी, खालच्या उर्जा पातळीपेक्षा वरच्या उर्जेच्या पातळीवर अधिक कण राखण्यासाठी ते सतत "पंप" केले पाहिजे.

3. रेझोनंट कॅव्हिटी: योग्य कार्यरत पदार्थ आणि पंप स्त्रोतासह, कण संख्या उलथापालथ लक्षात येऊ शकते, परंतु अशा प्रकारे उत्पादित उत्तेजित किरणोत्सर्गाची तीव्रता व्यावहारिकदृष्ट्या लागू होण्यासाठी खूप कमकुवत आहे. म्हणून लोकांनी ऑप्टिकल रेझोनंट पोकळी वाढवण्यासाठी वापरण्याचा विचार केला.

तथाकथित ऑप्टिकल रेझोनंट पोकळी प्रत्यक्षात लेसरच्या दोन टोकांना समोरासमोर बसवलेले उच्च परावर्तकता असलेले दोन आरसे आहेत. एक जवळजवळ पूर्णपणे परावर्तित होते, आणि एक बहुतेक परावर्तित होते आणि थोड्या प्रमाणात प्रसारित केले जाते, जेणेकरून या आरशातून लेसर उत्सर्जित केले जाऊ शकते.

कार्यरत माध्यमात परत परावर्तित होणारा प्रकाश नवीन उत्तेजित किरणोत्सर्ग निर्माण करत राहतो आणि प्रकाश वाढतो. त्यामुळे, प्रकाश रेझोनंट पोकळीत पुढे-मागे फिरतो, ज्यामुळे साखळी प्रतिक्रिया निर्माण होते, जी हिमस्खलनासारखी वाढलेली असते आणि तीव्रतेने निर्माण होते.लेसर प्रकाश, जे अंशतः परावर्तित होणाऱ्या आरशाच्या एका टोकापासून आउटपुट आहे.