पहला लेज़र कई दशक पहले दिखाई दिए, और आज तक इस सेगमेंट को सबसे बड़ी कंपनियों द्वारा बढ़ावा दिया जा रहा है। डेवलपर्स को उपकरण की अधिक से अधिक नई सुविधाएं मिल रही हैं, जिससे उपयोगकर्ता इसे व्यवहार में अधिक प्रभावी ढंग से उपयोग कर सकते हैं।
सॉलिड-स्टेट रूबी लेजर को इस प्रकार के सबसे आशाजनक उपकरणों में से एक नहीं माना जाता है, लेकिन इसकी सभी कमियों के लिए, यह अभी भी ऑपरेशन में निचे पाता है।
सामान्य जानकारी
रूबी लेज़र सॉलिड-स्टेट डिवाइस की श्रेणी में आते हैं। रासायनिक और गैस समकक्षों की तुलना में, उनके पास कम शक्ति है। यह तत्वों की विशेषताओं में अंतर द्वारा समझाया गया है, जिसके कारण विकिरण प्रदान किया जाता है। उदाहरण के लिए, वही रासायनिक लेज़र सैकड़ों किलोवाट की शक्ति के साथ प्रकाश प्रवाह उत्पन्न करने में सक्षम हैं। रूबी लेजर को अलग करने वाली विशेषताओं में उच्च स्तर की मोनोक्रोमैटिकिटी, साथ ही साथ विकिरण का सुसंगतता भी है। इसके अलावा, कुछ मॉडल अंतरिक्ष में प्रकाश ऊर्जा की बढ़ी हुई सांद्रता प्रदान करते हैं, जो प्लाज्मा को बीम से गर्म करके थर्मोन्यूक्लियर फ्यूजन के लिए पर्याप्त है।
जैसा कि नाम से ही स्पष्ट है, मेंलेजर का सक्रिय माध्यम एक रूबी क्रिस्टल है, जिसे सिलेंडर के रूप में प्रस्तुत किया जाता है। इस मामले में, रॉड के सिरों को एक विशेष तरीके से पॉलिश किया जाता है। रूबी लेजर को इसके लिए अधिकतम संभव विकिरण ऊर्जा प्रदान करने के लिए, क्रिस्टल के किनारों को तब तक संसाधित किया जाता है जब तक कि एक दूसरे के सापेक्ष समतल-समानांतर स्थिति तक नहीं पहुंच जाती। उसी समय, छोर तत्व की धुरी के लंबवत होने चाहिए। कुछ मामलों में, सिरों, जो किसी तरह से दर्पण के रूप में कार्य करते हैं, अतिरिक्त रूप से एक ढांकता हुआ फिल्म या चांदी की परत से ढके होते हैं।
रूबी लेजर डिवाइस
डिवाइस में एक गुंजयमान यंत्र के साथ एक कक्ष, साथ ही एक ऊर्जा स्रोत शामिल है जो क्रिस्टल के परमाणुओं को उत्तेजित करता है। क्सीनन फ्लैश लैंप का उपयोग फ्लैश एक्टिवेटर के रूप में किया जा सकता है। प्रकाश स्रोत एक बेलनाकार आकार वाले गुंजयमान यंत्र के एक अक्ष के साथ स्थित होता है। दूसरी धुरी पर माणिक तत्व है। एक नियम के रूप में, 2-25 सेमी की लंबाई वाली छड़ का उपयोग किया जाता है।
रेज़ोनेटर दीपक से लेकर क्रिस्टल तक लगभग सभी प्रकाश को निर्देशित करता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि सभी क्सीनन लैंप ऊंचे तापमान पर काम करने में सक्षम नहीं हैं, जो क्रिस्टल के ऑप्टिकल पंपिंग के लिए आवश्यक हैं। इस कारण से, रूबी लेजर डिवाइस, जिसमें क्सीनन प्रकाश स्रोत शामिल हैं, को निरंतर संचालन के लिए डिज़ाइन किया गया है, जिसे स्पंदित भी कहा जाता है। रॉड के लिए, यह आमतौर पर कृत्रिम नीलम से बना होता है, जिसे प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए तदनुसार संशोधित किया जा सकता हैलेजर।
लेजर सिद्धांत
जब दीपक को चालू करने से उपकरण सक्रिय होता है, तो क्रिस्टल में क्रोमियम आयनों के स्तर में वृद्धि के साथ एक उलटा प्रभाव होता है, जिसके परिणामस्वरूप उत्सर्जित फोटॉनों की संख्या में हिमस्खलन में वृद्धि शुरू हो जाती है। इस मामले में, गुंजयमान यंत्र पर प्रतिक्रिया देखी जाती है, जो ठोस छड़ के सिरों पर दर्पण सतहों द्वारा प्रदान की जाती है। इस प्रकार एक संकीर्ण रूप से निर्देशित प्रवाह उत्पन्न होता है।
नाड़ी की अवधि, एक नियम के रूप में, 0.0001 सेकेंड से अधिक नहीं होती है, जो कि नियॉन फ्लैश की अवधि की तुलना में कम है। रूबी लेजर की पल्स एनर्जी 1 जे है। जैसे गैस उपकरणों के मामले में, रूबी लेजर के संचालन का सिद्धांत भी प्रतिक्रिया प्रभाव पर आधारित होता है। इसका मतलब यह है कि प्रकाश प्रवाह की तीव्रता ऑप्टिकल रेज़ोनेटर के साथ बातचीत करने वाले दर्पणों द्वारा बनाए रखना शुरू कर देती है।
लेजर मोड
अक्सर, एक रूबी रॉड के साथ एक लेजर का उपयोग मिलीसेकंड मान के साथ उल्लिखित दालों के गठन के मोड में किया जाता है। लंबे समय तक सक्रिय समय प्राप्त करने के लिए, प्रौद्योगिकियां ऑप्टिकल पंपिंग ऊर्जा को बढ़ाती हैं। यह शक्तिशाली फ्लैश लैंप के उपयोग के माध्यम से किया जाता है। चूंकि पल्स ग्रोथ फील्ड, फ्लैश लैंप में इलेक्ट्रिक चार्ज के गठन के समय के कारण, एक समतलता की विशेषता है, रूबी लेजर का संचालन उन क्षणों में कुछ देरी से शुरू होता है जब सक्रिय तत्वों की संख्या से अधिक हो जाती है दहलीज मान।
कभी-कभी होते भी हैंआवेग पीढ़ी में व्यवधान। बिजली संकेतकों में कमी के बाद कुछ निश्चित अंतराल पर ऐसी घटनाएं देखी जाती हैं, जब बिजली की क्षमता थ्रेशोल्ड मान से कम हो जाती है। रूबी लेजर सैद्धांतिक रूप से एक सतत मोड में काम कर सकता है, लेकिन इस तरह के ऑपरेशन के लिए डिजाइन में अधिक शक्तिशाली लैंप के उपयोग की आवश्यकता होती है। दरअसल, इस मामले में, डेवलपर्स को गैस लेजर बनाते समय समान समस्याओं का सामना करना पड़ता है - बढ़ी हुई विशेषताओं के साथ एक तत्व आधार का उपयोग करने की अक्षमता और, परिणामस्वरूप, डिवाइस की क्षमताओं को सीमित करना।
दृश्य
प्रतिक्रिया प्रभाव के लाभ गैर-रेजोनेंट कपलिंग वाले लेज़रों में सबसे अधिक स्पष्ट होते हैं। इस तरह के डिजाइनों में, एक बिखरने वाले तत्व का अतिरिक्त रूप से उपयोग किया जाता है, जिससे निरंतर आवृत्ति स्पेक्ट्रम को विकिरण करना संभव हो जाता है। क्यू-स्विच्ड रूबी लेजर का भी उपयोग किया जाता है - इसके डिज़ाइन में दो छड़ें शामिल हैं, कूल्ड और अनकूल्ड। तापमान अंतर दो लेजर बीम के गठन की अनुमति देता है, जो तरंग दैर्ध्य द्वारा एंगस्ट्रॉम में अलग हो जाते हैं। ये पुंज स्पंदित निर्वहन के माध्यम से चमकते हैं, और उनके सदिशों द्वारा निर्मित कोण एक छोटे मान से भिन्न होता है।
रूबी लेज़र का प्रयोग कहाँ किया जाता है?
ऐसे लेज़रों को कम दक्षता की विशेषता होती है, लेकिन वे थर्मल स्थिरता से प्रतिष्ठित होते हैं। ये गुण लेजर के व्यावहारिक उपयोग की दिशा निर्धारित करते हैं। आज उनका उपयोग होलोग्राफी के निर्माण के साथ-साथ उन उद्योगों में भी किया जाता है जहां संचालन करने की आवश्यकता होती हैछिद्रण छेद। ऐसे उपकरणों का उपयोग वेल्डिंग कार्यों में भी किया जाता है। उदाहरण के लिए, उपग्रह संचार के तकनीकी समर्थन के लिए इलेक्ट्रॉनिक प्रणालियों के निर्माण में। रूबी लेजर ने भी दवा में अपना स्थान पाया है। इस उद्योग में प्रौद्योगिकी का अनुप्रयोग फिर से उच्च-सटीक प्रसंस्करण की संभावना के कारण है। इस तरह के लेज़रों का उपयोग बाँझ स्केलपेल के प्रतिस्थापन के रूप में किया जाता है, जिससे माइक्रोसर्जिकल ऑपरेशन की अनुमति मिलती है।
निष्कर्ष
एक समय में रूबी सक्रिय माध्यम वाला एक लेजर इस प्रकार का पहला ऑपरेटिंग सिस्टम बन गया। लेकिन गैस और रासायनिक भराव के साथ वैकल्पिक उपकरणों के विकास के साथ, यह स्पष्ट हो गया कि इसके प्रदर्शन के कई नुकसान हैं। और यह इस तथ्य का उल्लेख नहीं है कि रूबी लेजर निर्माण के मामले में सबसे कठिन में से एक है। जैसे-जैसे इसके कार्य गुण बढ़ते हैं, संरचना बनाने वाले तत्वों की आवश्यकताएं भी बढ़ती हैं। तदनुसार, डिवाइस की लागत भी बढ़ जाती है। हालांकि, रूबी-क्रिस्टल लेजर मॉडल के विकास के अपने कारण हैं, अन्य बातों के अलावा, एक ठोस-अवस्था सक्रिय माध्यम के अद्वितीय गुणों से संबंधित हैं।
