فوری پوسٹ کے لئے ہمارے سوشل میڈیا کو سبسکرائب کریں
اس کے جوہر میں ، لیزر پمپنگ ایک ایسی ریاست کو حاصل کرنے کے لئے ایک میڈیم کو تقویت بخشنے کا عمل ہے جہاں وہ لیزر لائٹ خارج کرسکتی ہے۔ یہ عام طور پر روشنی یا بجلی کے موجودہ کو درمیانے درجے میں انجیکشن لگانے سے کیا جاتا ہے ، اس کے جوہری کو دلچسپ اور مربوط روشنی کے اخراج کا باعث بنتا ہے۔ 20 ویں صدی کے وسط میں پہلے لیزرز کی آمد کے بعد سے یہ بنیادی عمل نمایاں طور پر تیار ہوا ہے۔
جبکہ اکثر شرح مساوات کے ذریعہ ماڈلنگ کی جاتی ہے ، لیزر پمپنگ بنیادی طور پر ایک کوانٹم مکینیکل عمل ہے۔ اس میں فوٹونز اور گین میڈیم کی جوہری یا سالماتی ڈھانچے کے مابین پیچیدہ تعامل شامل ہے۔ اعلی درجے کے ماڈلز ربیع آسکیلیشن جیسے مظاہر پر غور کرتے ہیں ، جو ان تعاملات کے بارے میں زیادہ اہم تفہیم فراہم کرتے ہیں۔
لیزر پمپنگ ایک ایسا عمل ہے جہاں عام طور پر روشنی یا بجلی کے موجودہ کی شکل میں توانائی ، لیزر کے حصول کے لئے فراہم کی جاتی ہے تاکہ اس کے جوہری یا انووں کو اعلی توانائی کی ریاستوں تک بلند کیا جاسکے۔ یہ توانائی کی منتقلی آبادی کے الٹ جانے کے لئے بہت ضروری ہے ، ایسی ریاست جہاں کم توانائی کی حالت کے مقابلے میں زیادہ ذرات پرجوش ہوتے ہیں ، جس سے میڈیم کو حوصلہ افزائی کے اخراج کے ذریعے روشنی کو بڑھانے کے قابل بناتا ہے۔ اس عمل میں پیچیدہ کوانٹم تعامل شامل ہوتا ہے ، جو اکثر شرح مساوات یا اس سے زیادہ اعلی درجے کی کوانٹم مکینیکل فریم ورک کے ذریعہ ماڈلنگ کیا جاتا ہے۔ کلیدی پہلوؤں میں پمپ سورس کا انتخاب (جیسے لیزر ڈایڈس یا ڈسچارج لیمپ) ، پمپ جیومیٹری (سائیڈ یا اینڈ پمپنگ) ، اور گین میڈیم کی مخصوص ضروریات کو پورا کرنے کے لئے پمپ لائٹ خصوصیات (سپیکٹرم ، شدت ، بیم کے معیار ، پولرائزیشن) کی اصلاح شامل ہے۔ لیزر پمپنگ مختلف لیزر اقسام میں بنیادی ہے ، جس میں ٹھوس ریاست ، سیمیکمڈکٹر ، اور گیس لیزرز شامل ہیں ، اور یہ لیزر کے موثر اور موثر آپریشن کے لئے ضروری ہے۔
آپٹیکل پمپڈ لیزرز کی مختلف قسمیں
1. ڈوپڈ انسولیٹرز کے ساتھ ٹھوس ریاست لیزرز
· جائزہ:یہ لیزر برقی طور پر موصل میزبان میڈیم کا استعمال کرتے ہیں اور لیزر ایکٹو آئنوں کو تقویت دینے کے لئے آپٹیکل پمپنگ پر انحصار کرتے ہیں۔ ایک عام مثال یگ لیزرز میں نیوڈیمیم ہے۔
estحالیہ تحقیق:اے اینٹیپوف ET رحمہ اللہ تعالی کا ایک مطالعہ۔ اسپن ایکسچینج آپٹیکل پمپنگ کے لئے IR لیزر کے قریب ٹھوس ریاست کے بارے میں تبادلہ خیال کرتا ہے۔ اس تحقیق میں ٹھوس ریاست لیزر ٹکنالوجی میں ہونے والی پیشرفتوں کو اجاگر کیا گیا ہے ، خاص طور پر قریب اورکت اسپیکٹرم میں ، جو میڈیکل امیجنگ اور ٹیلی مواصلات جیسے ایپلی کیشنز کے لئے بہت ضروری ہے۔
مزید پڑھنا:اسپن ایکسچینج آپٹیکل پمپنگ کے لئے ایک ٹھوس ریاست-IR لیزر
2. سیمیکمڈکٹر لیزرز
estعمومی معلومات: عام طور پر برقی طور پر پمپڈ ، سیمیکمڈکٹر لیزرز آپٹیکل پمپنگ سے بھی فائدہ اٹھا سکتے ہیں ، خاص طور پر ایسی ایپلی کیشنز میں جو اعلی چمک کی ضرورت ہوتی ہے ، جیسے عمودی بیرونی گہا کی سطح کو خارج کرنے والے لیزرز (VECSELS)۔
estحالیہ پیشرفت: الٹرااسٹ ٹھوس ریاست اور سیمیکمڈکٹر لیزرز کے آپٹیکل فریکوینسی کنگس پر یو کییلر کا کام ڈایڈڈ پمپڈ ٹھوس ریاست اور سیمیکمڈکٹر لیزرز سے مستحکم تعدد کنگس کی نسل کے بارے میں بصیرت فراہم کرتا ہے۔ آپٹیکل فریکوینسی میٹرولوجی میں ایپلی کیشنز کے لئے یہ پیشرفت اہم ہے۔
مزید پڑھنا:الٹرا فاسٹ ٹھوس ریاست اور سیمیکمڈکٹر لیزرز سے آپٹیکل فریکوینسی کنگز
3. گیس لیزرز
estگیس لیزرز میں آپٹیکل پمپنگ: کچھ قسم کے گیس لیزرز ، جیسے الکالی وانپ لیزرز ، آپٹیکل پمپنگ کا استعمال کرتے ہیں۔ یہ لیزرز اکثر ایسی ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتے ہیں جن میں مخصوص خصوصیات کے ساتھ مربوط روشنی کے ذرائع کی ضرورت ہوتی ہے۔
آپٹیکل پمپنگ کے ذرائع
خارج ہونے والے لیمپ: لیمپ پمپ لیزرز میں عام ، خارج ہونے والے لیمپ ان کی اعلی طاقت اور وسیع اسپیکٹرم کے لئے استعمال ہوتے ہیں۔ یا مینڈریکو ET رحمہ اللہ تعالی۔ ٹھوس ریاست لیزرز کے فعال میڈیا آپٹیکل پمپنگ زینون لیمپ میں تسلسل آرک ڈسچارج جنریشن کا ایک پاور ماڈل تیار کیا۔ یہ ماڈل اثر پمپنگ لیمپ کی کارکردگی کو بہتر بنانے میں مدد کرتا ہے ، جو موثر لیزر آپریشن کے لئے اہم ہے۔
لیزر ڈایڈس:ڈایڈڈ پمپڈ لیزرز میں استعمال کیا جاتا ہے ، لیزر ڈایڈس فوائد کی پیش کش کرتے ہیں جیسے اعلی کارکردگی ، کمپیکٹ سائز ، اور باریک بنے جانے کی صلاحیت۔
مزید پڑھنا:لیزر ڈایڈڈ کیا ہے؟
فلیش لیمپ: فلیش لیمپ شدید ، وسیع اسپیکٹرم روشنی کے ذرائع ہیں جو عام طور پر ٹھوس ریاست لیزرز ، جیسے روبی یا این ڈی: یاگ لیزرز کو پمپ کرنے کے لئے استعمال ہوتے ہیں۔ وہ روشنی کا ایک اعلی شدت کا پھٹا فراہم کرتے ہیں جو لیزر میڈیم کو اکساتے ہیں۔
آرک لیمپ: فلیش لیمپ کی طرح لیکن مسلسل آپریشن کے لئے ڈیزائن کیا گیا ، آرک لیمپ شدید روشنی کا مستحکم ذریعہ پیش کرتے ہیں۔ وہ ان ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتے ہیں جہاں مسلسل لہر (سی ڈبلیو) لیزر آپریشن کی ضرورت ہوتی ہے۔
ایل ای ڈی (روشنی خارج کرنے والے ڈایڈس): اگرچہ لیزر ڈایڈس کی طرح عام نہیں ہے ، لیکن ایل ای ڈی کو کچھ کم طاقت والے ایپلی کیشنز میں آپٹیکل پمپنگ کے لئے استعمال کیا جاسکتا ہے۔ وہ اپنی لمبی عمر ، کم قیمت اور مختلف طول موجوں میں دستیابی کی وجہ سے فائدہ مند ہیں۔
سورج کی روشنی: کچھ تجرباتی سیٹ اپ میں ، سولر پمپڈ لیزرز کے لئے ایک پمپ ماخذ کے طور پر مرکوز سورج کی روشنی کا استعمال کیا گیا ہے۔ یہ طریقہ شمسی توانائی کو استعمال کرتا ہے ، جس سے یہ قابل تجدید اور لاگت سے موثر ذریعہ بنتا ہے ، حالانکہ مصنوعی روشنی کے ذرائع کے مقابلے میں یہ کم قابل کنٹرول اور کم شدید ہے۔
فائبر جوڑے ہوئے لیزر ڈایڈس: یہ آپٹیکل ریشوں کے ساتھ مل کر لیزر ڈایڈس ہیں ، جو لیزر میڈیم تک پمپ لائٹ کو زیادہ موثر انداز میں فراہم کرتے ہیں۔ یہ طریقہ خاص طور پر فائبر لیزرز اور ان حالات میں مفید ہے جہاں پمپ لائٹ کی عین مطابق فراہمی بہت ضروری ہے۔
دوسرے لیزرز: کبھی کبھی ، ایک لیزر دوسرے کو پمپ کرنے کے لئے استعمال ہوتا ہے۔ مثال کے طور پر ، فریکوینسی ڈبلڈ این ڈی: یگ لیزر ڈائی لیزر کو پمپ کرنے کے لئے استعمال کیا جاسکتا ہے۔ یہ طریقہ اکثر اس وقت استعمال کیا جاتا ہے جب پمپنگ کے عمل کے ل specific مخصوص طول موج کی ضرورت ہوتی ہے جو روایتی روشنی کے ذرائع سے آسانی سے حاصل نہیں ہوتی ہے۔
ڈایڈڈ پمپڈ ٹھوس ریاست لیزر
ابتدائی توانائی کا ماخذ: عمل ایک ڈایڈڈ لیزر سے شروع ہوتا ہے ، جو پمپ کے ماخذ کے طور پر کام کرتا ہے۔ ڈایڈڈ لیزرز کو ان کی کارکردگی ، کمپیکٹ سائز ، اور مخصوص طول موج پر روشنی خارج کرنے کی صلاحیت کے لئے منتخب کیا جاتا ہے۔
پمپ لائٹ:ڈایڈڈ لیزر روشنی کا اخراج کرتا ہے جو ٹھوس ریاست کے حصول کے ذریعہ جذب ہوتا ہے۔ ڈایڈڈ لیزر کی طول موج کو گین میڈیم کی جذب خصوصیات سے ملنے کے لئے تیار کیا گیا ہے۔
ٹھوس ریاستمیڈیم حاصل کریں
مواد:ڈی پی ایس ایس لیزرز میں حاصل میڈیم عام طور پر ایک ٹھوس ریاست کا مواد ہے جیسے این ڈی: یگ (نیوڈیمیم ڈوپڈ یٹریئم ایلومینیم گارنیٹ) ، این ڈی: واو او 4 (نیوڈیمیم ڈوپڈ یٹریئم آرتھوواناڈیٹ) ، یا وائی بی: یگ (یٹٹربیم ڈوپڈ یٹریم ایلومینیٹ)۔
ڈوپنگ:یہ مواد نایاب زمین کے آئنوں (جیسے این ڈی یا وائی بی) کے ساتھ ڈوپڈ ہیں ، جو فعال لیزر آئن ہیں۔
توانائی جذب اور جوش و خروش:جب ڈایڈڈ لیزر سے پمپ لائٹ گین میڈیم میں داخل ہوتا ہے تو ، نایاب زمین کے آئن اس توانائی کو جذب کرتے ہیں اور اعلی توانائی کی ریاستوں کے لئے پرجوش ہوجاتے ہیں۔
آبادی کا الٹا
آبادی کا الٹا حاصل کرنا:لیزر ایکشن کی کلید گین میڈیم میں آبادی کا الٹا حاصل کرنا ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ زمینی حالت کے مقابلے میں زیادہ آئن ایک پرجوش حالت میں ہیں۔
حوصلہ افزائی کا اخراج:ایک بار جب آبادی کا الٹا حاصل ہوجاتا ہے تو ، پرجوش اور زمینی ریاستوں کے مابین توانائی کے فرق سے وابستہ فوٹوون کا تعارف پرجوش آئنوں کو زمینی حالت میں واپس آنے کے لئے حوصلہ افزائی کرسکتا ہے ، اور اس عمل میں فوٹوون کا اخراج کرسکتا ہے۔
آپٹیکل گونجنے والا
آئینے: گین میڈیم آپٹیکل ریزونیٹر کے اندر رکھا جاتا ہے ، عام طور پر میڈیم کے ہر سرے پر دو آئینے کے ذریعہ تشکیل دیا جاتا ہے۔
آراء اور وسعت: آئینے میں سے ایک انتہائی عکاس ہے ، اور دوسرا جزوی طور پر عکاس ہے۔ فوٹون ان آئینے کے درمیان آگے پیچھے اچھالتے ہیں ، مزید اخراج کو متحرک کرتے ہیں اور روشنی کو بڑھا دیتے ہیں۔
لیزر کا اخراج
مربوط روشنی: جو فوٹون خارج ہوتے ہیں وہ مربوط ہوتے ہیں ، یعنی وہ مرحلے میں ہیں اور ایک ہی طول موج کی ہے۔
آؤٹ پٹ: جزوی طور پر عکاس آئینہ اس روشنی میں سے کچھ کو گزرنے کی اجازت دیتا ہے ، جس سے لیزر بیم بنتا ہے جو DPSS لیزر سے باہر نکلتا ہے۔
پمپنگ جیومیٹری: سائیڈ بمقابلہ اینڈ پمپنگ
پمپنگ کا طریقہ | تفصیل | درخواستیں | فوائد | چیلنجز |
---|---|---|---|---|
سائیڈ پمپنگ | پمپ لائٹ نے لیزر میڈیم کے لئے کھڑا ہوا | چھڑی یا فائبر لیزرز | پمپ لائٹ کی یکساں تقسیم ، اعلی طاقت والے ایپلی کیشنز کے لئے موزوں ہے | غیر یکساں فائدہ کی تقسیم ، بیم کا معیار کم |
پمپنگ کا اختتام | پمپ لائٹ اسی محور کے ساتھ ساتھ لیزر بیم کی طرح ہدایت کی گئی ہے | ٹھوس ریاست لیزرز جیسے این ڈی: یگ | یکساں فائدہ کی تقسیم ، بیم کا اعلی معیار | پیچیدہ سیدھ ، اعلی طاقت والے لیزرز میں کم موثر گرمی کی کھپت |
موثر پمپ لائٹ کی ضروریات
ضرورت | اہمیت | اثر/توازن | اضافی نوٹ |
---|---|---|---|
سپیکٹرم مناسب | طول موج کو لیزر میڈیم کے جذب اسپیکٹرم سے ملنا چاہئے | موثر جذب اور آبادی کو موثر الٹا یقینی بناتا ہے | - |
شدت | مطلوبہ جوش و خروش کی سطح کے ل enough کافی زیادہ ہونا چاہئے | ضرورت سے زیادہ شدت تھرمل نقصان کا سبب بن سکتی ہے۔ بہت کم آبادی کا الٹا حاصل نہیں کرے گا | - |
بیم کا معیار | خاص طور پر اختتامی پمپ لیزرز میں تنقید | موثر جوڑے کو یقینی بناتا ہے اور خارج شدہ لیزر بیم کے معیار میں تعاون کرتا ہے | پمپ لائٹ اور لیزر وضع کے حجم کے عین مطابق اوورلیپ کے لئے اعلی بیم کا معیار بہت ضروری ہے |
پولرائزیشن | انیسوٹروپک خصوصیات کے ساتھ میڈیا کے لئے ضروری ہے | جذب کی کارکردگی کو بڑھاتا ہے اور خارج ہونے والے لیزر لائٹ پولرائزیشن کو متاثر کرسکتا ہے | پولرائزیشن کی مخصوص ریاست ضروری ہوسکتی ہے |
شدت کا شور | کم شور کی سطح انتہائی ضروری ہے | پمپ لائٹ کی شدت میں اتار چڑھاو لیزر آؤٹ پٹ کے معیار اور استحکام کو متاثر کرسکتا ہے | اعلی استحکام اور صحت سے متعلق درخواستوں کے لئے اہم |
پوسٹ ٹائم: DEC-01-2023