લેસર ગેઇન માધ્યમની મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ

લેસર ગેઇન મીડિયાની મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓ શું છે?

લેસર ગેઇન મિડિયમ, જેને લેસર વર્કિંગ સબસ્ટન્સ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે, તે કણોની વસ્તીના વ્યુત્ક્રમને હાંસલ કરવા અને પ્રકાશ એમ્પ્લીફિકેશન હાંસલ કરવા માટે ઉત્તેજિત રેડિયેશન પેદા કરવા માટે વપરાતી સામગ્રી સિસ્ટમનો સંદર્ભ આપે છે. તે લેસરનું મુખ્ય ઘટક છે, જે મોટી સંખ્યામાં અણુઓ અથવા પરમાણુઓને વહન કરે છે, આ અણુઓ અથવા પરમાણુઓ બાહ્ય ઊર્જાના ઉત્તેજના હેઠળ, ઉત્તેજિત સ્થિતિમાં સંક્રમણ કરી શકે છે, અને ઉત્તેજિત કિરણોત્સર્ગ દ્વારા ફોટોન મુક્ત થાય છે, આમલેસર લાઇટ. લેસર ગેઇન માધ્યમ ઘન, પ્રવાહી, ગેસ અથવા સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રી હોઈ શકે છે.
સોલિડ-સ્ટેટ લેસરોમાં, સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતા ગેઇન માધ્યમો દુર્લભ પૃથ્વી આયનો અથવા સંક્રમણ મેટલ આયનો સાથે ડોપ કરાયેલા સ્ફટિકો છે, જેમ કે Nd:YAG ક્રિસ્ટલ્સ, Nd:YVO4 સ્ફટિકો, વગેરે. લિક્વિડ લેસરોમાં, કાર્બનિક રંગોનો ઉપયોગ ઘણીવાર ગેઇન મીડિયા તરીકે થાય છે. ગેસ લેસર ગેસનો ઉપયોગ ગેઇન માધ્યમ તરીકે કરે છે, જેમ કે કાર્બન ડાયોક્સાઇડ લેસરોમાં કાર્બન ડાયોક્સાઇડ ગેસ અને હિલીયમ-નિયોન લેસરોમાં હિલીયમ અને નિયોન ગેસ.સેમિકન્ડક્ટર લેસરોગેલિયમ આર્સેનાઇડ (GaAs) જેવા ગેઇન માધ્યમ તરીકે સેમિકન્ડક્ટર સામગ્રીનો ઉપયોગ કરો.
લેસર ગેઇન માધ્યમની મુખ્ય લાક્ષણિકતાઓમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છે:
એનર્જી લેવલ સ્ટ્રક્ચર: ગેઇન મિડિયમમાં અણુઓ અથવા પરમાણુઓ પાસે બાહ્ય ઊર્જાના ઉત્તેજના હેઠળ વસ્તી રિવર્સલ હાંસલ કરવા માટે યોગ્ય ઊર્જા સ્તરનું માળખું હોવું જરૂરી છે. સામાન્ય રીતે આનો અર્થ એ થાય છે કે ઉચ્ચ અને નીચલા ઉર્જા સ્તરો વચ્ચેનો ઉર્જા તફાવત ચોક્કસ તરંગલંબાઇની ફોટોન ઊર્જા સાથે મેળ ખાતો હોવો જરૂરી છે.

સંક્રમણ ગુણધર્મો: ઉત્તેજિત રાજ્યમાં અણુઓ અથવા અણુઓને ઉત્તેજિત રેડિયેશન દરમિયાન સુસંગત ફોટોન છોડવા માટે સ્થિર સંક્રમણ ગુણધર્મો હોવા જરૂરી છે. આ માટે ઉચ્ચ ક્વોન્ટમ કાર્યક્ષમતા અને ઓછા નુકશાન માટે ગેઇન માધ્યમની જરૂર છે.
થર્મલ સ્થિરતા અને યાંત્રિક શક્તિ: વ્યવહારુ એપ્લિકેશનમાં, ગેઇન માધ્યમને ઉચ્ચ પાવર પંપ પ્રકાશ અને લેસર આઉટપુટનો સામનો કરવાની જરૂર છે, તેથી તેની પાસે સારી થર્મલ સ્થિરતા અને યાંત્રિક શક્તિ હોવી જરૂરી છે.
ઓપ્ટિકલ ગુણવત્તા: ગેઇન માધ્યમની ઓપ્ટિકલ ગુણવત્તા લેસરની કામગીરી માટે મહત્વપૂર્ણ છે. લેસર બીમની ગુણવત્તા અને સ્થિરતાને સુનિશ્ચિત કરવા માટે તેમાં ઉચ્ચ પ્રકાશ ટ્રાન્સમિટન્સ અને ઓછા સ્કેટરિંગ નુકશાનની જરૂર છે. લેસર ગેઇન માધ્યમની પસંદગી એપ્લિકેશનની જરૂરિયાતો પર આધારિત છેલેસર, કાર્યકારી તરંગલંબાઇ, આઉટપુટ પાવર અને અન્ય પરિબળો. ગેઇન માધ્યમની સામગ્રી અને બંધારણને ઑપ્ટિમાઇઝ કરીને, લેસરનું પ્રદર્શન અને કાર્યક્ષમતા વધુ સુધારી શકાય છે.