​लेजर पंपिंग का कार्य सिद्धांत

का कार्य सिद्धांतlअसर पम्पिंग

ऊर्जा माध्यम में अवशोषित होती है, जिससे परमाणुओं में उत्तेजित अवस्थाएँ पैदा होती हैं। जनसंख्या व्युत्क्रमण तब प्राप्त होता है जब उत्तेजित अवस्था में कणों की संख्या जमीनी अवस्था या कम उत्तेजित अवस्था में कणों की संख्या से अधिक हो जाती है। इस मामले में, उत्तेजित उत्सर्जन का एक तंत्र उत्पन्न हो सकता है और माध्यम का उपयोग लेजर या ऑप्टिकल एम्पलीफायर के रूप में किया जा सकता है।

पंप की शक्ति लेज़र की लेज़िंग सीमा से ऊपर होनी चाहिए। पंप ऊर्जा आमतौर पर प्रकाश या विद्युत प्रवाह के रूप में प्रदान की जाती है, लेकिन रासायनिक या परमाणु प्रतिक्रियाओं जैसे अधिक विदेशी स्रोतों का उपयोग किया गया है।

विस्तृत जानकारी

लेजर उत्पादनस्थितियाँ:

1. लाभ माध्यम: लेजर उत्पादन के लिए, एक उपयुक्त कार्यशील पदार्थ का चयन किया जाना चाहिए, जो गैस, तरल या ठोस हो सकता है। लेज़िंग के लिए आवश्यक परिस्थितियाँ बनाने के लिए इस माध्यम में जनसंख्या व्युत्क्रम प्राप्त किया जा सकता है।

जाहिर है, कणों की संख्या के व्युत्क्रम का एहसास करने के लिए मेटास्टेबल राज्य ऊर्जा स्तर का अस्तित्व बहुत फायदेमंद है। लगभग एक हजार प्रकार के कामकाजी मीडिया हैं, और जो लेजर तरंग दैर्ध्य उत्पन्न किए जा सकते हैं उनमें वैक्यूम पराबैंगनी से लेकर दूर अवरक्त तक की एक विस्तृत श्रृंखला शामिल है। हालाँकि, लेज़र आउटपुट के लेज़र प्रदर्शन को देखते हुए, उपयोग किए जाने वाले कार्यशील पदार्थ के लिए कुछ आवश्यकताएँ हैं। बुनियादी आवश्यकताएं हैं

(1) समान ऑप्टिकल गुण, अच्छी ऑप्टिकल पारदर्शिता और स्थिर प्रदर्शन;

(2) अपेक्षाकृत लंबे ऊर्जा स्तरों के साथ ऊर्जा स्तर (जिन्हें मेटास्टेबल ऊर्जा स्तर कहा जाता है);

(3) इसमें अपेक्षाकृत उच्च क्वांटम दक्षता है।

2. पंपिंग स्रोत: कार्यशील माध्यम में कणों की संख्या को उलटने के लिए, ऊपरी ऊर्जा स्तर में कणों की संख्या बढ़ाने के लिए परमाणु प्रणाली को उत्तेजित करने के लिए एक निश्चित विधि का उपयोग किया जाना चाहिए। आम तौर पर, गैस डिस्चार्ज का उपयोग मध्यम परमाणुओं को उत्तेजित करने के लिए गतिज ऊर्जा वाले इलेक्ट्रॉनों का उपयोग करने के लिए किया जा सकता है, जिसे विद्युत उत्तेजना कहा जाता है; पल्स प्रकाश स्रोतों का उपयोग कार्यशील माध्यम को विकिरणित करने के लिए भी किया जा सकता है, जिसे प्रकाश उत्तेजना कहा जाता है; थर्मल उत्तेजना, रासायनिक उत्तेजना आदि भी हैं।

विभिन्न उत्तेजना विधियों को दृश्य रूप से पम्पिंग या पम्पिंग कहा जाता है। लेजर आउटपुट को लगातार प्राप्त करने के लिए, निचले ऊर्जा स्तर की तुलना में ऊपरी ऊर्जा स्तर में अधिक कणों को बनाए रखने के लिए इसे लगातार "पंप" किया जाना चाहिए।

3. गुंजयमान गुहा: एक उपयुक्त कार्यशील पदार्थ और पंप स्रोत के साथ, कण संख्या उलटा महसूस किया जा सकता है, लेकिन इस तरह से उत्पन्न उत्तेजित विकिरण की तीव्रता व्यावहारिक रूप से लागू करने के लिए बहुत कमजोर है। इसलिए लोगों ने प्रवर्धन के लिए एक ऑप्टिकल अनुनाद गुहा का उपयोग करने के बारे में सोचा।

तथाकथित ऑप्टिकल अनुनाद गुहा वास्तव में लेजर के दोनों सिरों पर आमने-सामने लगे उच्च परावर्तन वाले दो दर्पण हैं। एक लगभग पूरी तरह से प्रतिबिंबित होता है, और एक अधिकतर प्रतिबिंबित होता है और एक छोटी मात्रा प्रसारित होती है, ताकि लेजर को इस दर्पण के माध्यम से उत्सर्जित किया जा सके।

काम करने वाले माध्यम में वापस परावर्तित प्रकाश नए उत्तेजित विकिरण को प्रेरित करता रहता है, और प्रकाश प्रवर्धित होता है। इसलिए, प्रकाश गुंजयमान गुहा में आगे और पीछे दोलन करता है, जिससे एक श्रृंखला प्रतिक्रिया होती है, जो हिमस्खलन की तरह बढ़ जाती है, और तीव्र उत्पन्न करती हैलेज़र प्रकाश, जो आंशिक रूप से प्रतिबिंबित दर्पण के एक छोर से आउटपुट होता है।