चे मूलभूत घटक अलेसरतीन भागांमध्ये विभागले जाऊ शकते: एक पंप स्त्रोत (जे कार्यरत माध्यमात लोकसंख्येचे उलथापालथ साध्य करण्यासाठी ऊर्जा प्रदान करते); एक कार्यरत माध्यम (ज्यात योग्य ऊर्जा पातळी संरचना आहे जी पंपच्या क्रियेखाली लोकसंख्या उलथापालथ करण्यास सक्षम करते, इलेक्ट्रॉनांना उच्च उर्जेच्या पातळीपासून खालच्या स्तरावर संक्रमण करण्यास आणि फोटॉनच्या स्वरूपात ऊर्जा सोडण्याची परवानगी देते); आणि रेझोनंट पोकळी.
कार्यरत माध्यमाचे गुणधर्म उत्सर्जित केलेल्या लेसर प्रकाशाची तरंगलांबी निर्धारित करतात.
808nm तरंगलांबी असलेले मुख्य प्रवाहातील लेसर सेमीकंडक्टर लेसर आहे. सेमीकंडक्टरची बँड गॅप ऊर्जा उत्सर्जित केलेल्या लेसर प्रकाशाची तरंगलांबी निर्धारित करते, 808nm ही तुलनेने सामान्य ऑपरेटिंग तरंगलांबी बनवते. 808nm प्रकारचा सेमीकंडक्टर लेसर देखील सर्वात आधीच्या आणि सर्वात गहन संशोधनांपैकी एक आहे. त्याच्या सक्रिय प्रदेशात एकतर ॲल्युमिनियम-युक्त सामग्री (जसे की InAlGaAs) किंवा ॲल्युमिनियम-मुक्त सामग्री (जसे की GaAsP) असते. या प्रकारचे लेसर कमी खर्च, उच्च कार्यक्षमता आणि दीर्घ आयुष्य यासारखे फायदे देते.
सॉलिड-स्टेट लेसरसाठी 1064nm ही क्लासिक तरंगलांबी देखील आहे. कार्यरत साहित्य एक निओडीमियम (Nd)-डोपड YAG (yttrium ॲल्युमिनियम गार्नेट Y3AI5012) क्रिस्टल आहे. YAG क्रिस्टलमधील ॲल्युमिनियम आयन Nd-doped cations सह समन्वयाने परस्परसंवाद करतात, एक योग्य अवकाशीय संरचना आणि ऊर्जा बँड रचना तयार करतात. उत्तेजित उर्जेच्या कृती अंतर्गत, एनडी केशन्स उत्तेजित अवस्थेत उत्तेजित होतात, किरणोत्सर्गी संक्रमणे आणि लेसिंग तयार करतात. शिवाय, Nd:YAG क्रिस्टल्स उत्कृष्ट स्थिरता आणि तुलनेने दीर्घ ऑपरेटिंग आयुष्य देतात.
सेमीकंडक्टर लेसर वापरून 1550nm लेसर देखील तयार केले जाऊ शकतात. सामान्यतः वापरल्या जाणाऱ्या सेमीकंडक्टर सामग्रीमध्ये InGaAsP, InGaAsN आणि InGaAlAs यांचा समावेश होतो.
इन्फ्रारेड बँडमध्ये ऑप्टिकल कम्युनिकेशन्स, हेल्थकेअर, बायोमेडिकल इमेजिंग, लेसर प्रोसेसिंग आणि बरेच काही यासारखे असंख्य अनुप्रयोग आहेत.
उदाहरण म्हणून ऑप्टिकल कम्युनिकेशन्स घ्या. वर्तमान फायबर-ऑप्टिक कम्युनिकेशन्स क्वार्ट्ज फायबर वापरतात. प्रकाश लांब अंतरापर्यंत माहिती न गमावता वाहून नेऊ शकतो याची खात्री करण्यासाठी, फायबरद्वारे प्रकाशाच्या कोणत्या तरंगलांबी चांगल्या प्रकारे प्रसारित केल्या जातात याचा विचार केला पाहिजे.
जवळ-अवरक्त बँडमध्ये, सामान्य क्वार्ट्ज फायबरचे नुकसान वाढत्या तरंगलांबीसह कमी होते, अशुद्धता शोषण शिखरे वगळून. तीन तरंगलांबी "विंडो" 0.85 μm, 1.31 μm आणि 1.55 μm वर खूप कमी नुकसान असलेल्या "विंडो" अस्तित्वात आहेत. प्रकाश स्रोत लेसरची उत्सर्जन तरंगलांबी आणि फोटोडेटेक्टर फोटोडायोडचा तरंगलांबी प्रतिसाद या तीन तरंगलांबीच्या खिडक्यांसह संरेखित करणे आवश्यक आहे. विशेषत:, प्रयोगशाळेच्या परिस्थितीत, क्वार्ट्ज फायबरसाठी सैद्धांतिक नुकसान मर्यादेपर्यंत पोहोचून, 1.55 μm मधील तोटा 0.1419 dB/km वर पोहोचला आहे.
या तरंगलांबी श्रेणीतील प्रकाश जीवशास्त्रीय ऊतींमध्ये तुलनेने चांगल्या प्रकारे प्रवेश करू शकतो आणि फोटोथर्मल थेरपीसारख्या क्षेत्रांमध्ये त्याचा उपयोग होतो. उदाहरणार्थ, Yue et al. सायनाइन जवळ-अवरक्त डाई IR780 वापरून हेपरिन-फोलेट लक्ष्यित नॅनोकण तयार केले, ज्याची कमाल शोषण तरंगलांबी अंदाजे 780 nm आणि उत्सर्जन तरंगलांबी 807 nm आहे. 10 mg/mL च्या एकाग्रतेवर, लेसर विकिरण (808 nm लेसर, 0.6 W/cm² उर्जा घनता) 2 मिनिटांसाठी तापमान 23°C वरून 42°C पर्यंत वाढले. फोलेट रिसेप्टर-पॉझिटिव्ह MCF-7 ट्यूमर असलेल्या उंदरांना 1.4 mg/kg डोस देण्यात आला आणि ट्यूमर 5 मिनिटांसाठी 808 nm लेसर लाइट (0.8 W/cm²) सह विकिरणित केले गेले. पुढील दिवसांमध्ये ट्यूमरचे लक्षणीय संकोचन दिसून आले.
इतर अनुप्रयोगांमध्ये इन्फ्रारेड लिडर समाविष्ट आहे. सध्याच्या 905 एनएम तरंगलांबी बँडमध्ये हवामान हस्तक्षेप क्षमता आणि पाऊस आणि धुक्यामध्ये अपुरा प्रवेश आहे. 1.5 μm वर लेसर रेडिएशन 1.5-1.8 μm च्या वायुमंडलीय चौकटीत येते, परिणामी हवेत कमी क्षीणता येते. शिवाय, 905 nm डोळा-धोकादायक बँडमध्ये येतो, ज्यामुळे नुकसान कमी करण्यासाठी पॉवर मर्यादा आवश्यक असते. तथापि, 1550 एनएम डोळ्यांसाठी सुरक्षित आहे, म्हणून ते लिडरमध्ये देखील अनुप्रयोग शोधते.
सारांश,लेसरया तरंगलांबी दोन्ही परिपक्व आणि किफायतशीर आहेत, आणि ते विविध अनुप्रयोगांमध्ये उत्कृष्ट कार्यप्रदर्शन प्रदर्शित करतात. या घटकांनी एकत्रितपणे या तरंगलांबींमध्ये लेसरचा व्यापक वापर केला आहे.
कॉपीराइट @ २०२० शेन्झेन बॉक्स ऑप्ट्रॉनिक्स टेक्नॉलॉजी कंपनी, लि.
