લેસરના સિદ્ધાંતો અને પ્રકારો

સિદ્ધાંતો અને પ્રકારોલેસર
લેસર શું છે?
લેસર (કિરણોત્સર્ગના ઉત્તેજિત ઉત્સર્જન દ્વારા પ્રકાશ એમ્પ્લીફિકેશન); વધુ સારો વિચાર મેળવવા માટે, નીચેની છબી પર એક નજર નાખો:

ઉચ્ચ ઉર્જા સ્તર પરનો અણુ સ્વયંભૂ રીતે નીચલા ઉર્જા સ્તર પર સંક્રમણ કરે છે અને ફોટોન ઉત્સર્જન કરે છે, જે પ્રક્રિયા સ્વયંસ્ફુરિત રેડિયેશન કહેવાય છે.
લોકપ્રિયને આ રીતે સમજી શકાય છે: જમીન પર બોલ એ તેની સૌથી યોગ્ય સ્થિતિ છે, જ્યારે બાહ્ય બળ (જેને પમ્પિંગ કહેવાય છે) દ્વારા બોલને હવામાં ધકેલવામાં આવે છે, જે ક્ષણે બાહ્ય બળ અદૃશ્ય થઈ જાય છે, દડો ઉંચી ઊંચાઈએથી પડે છે અને બહાર નીકળી જાય છે. ચોક્કસ માત્રામાં ઊર્જા. જો બોલ ચોક્કસ અણુ છે, તો તે અણુ સંક્રમણ દરમિયાન ચોક્કસ તરંગલંબાઇના ફોટોનને ઉત્સર્જન કરે છે.

લેસરોનું વર્ગીકરણ
લોકોએ લેસર જનરેશનના સિદ્ધાંતમાં નિપુણતા મેળવી છે, લેસરના વિવિધ સ્વરૂપો વિકસાવવાનું શરૂ કર્યું છે, જો વર્ગીકરણ કરવા માટે લેસર કાર્યકારી સામગ્રી અનુસાર, ગેસ લેસર, ઘન લેસર, સેમિકન્ડક્ટર લેસર, વગેરેમાં વિભાજિત કરી શકાય છે.
1, ગેસ લેસર વર્ગીકરણ: અણુ, પરમાણુ, આયન;
ગેસ લેસરનો કાર્યકારી પદાર્થ ગેસ અથવા મેટલ વરાળ છે, જે લેસર આઉટપુટની વિશાળ તરંગલંબાઇ શ્રેણી દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. સૌથી સામાન્ય CO2 લેસર છે, જેમાં CO2 નો ઉપયોગ વિદ્યુત સ્રાવના ઉત્તેજના દ્વારા 10.6um ના ઇન્ફ્રારેડ લેસર બનાવવા માટે કાર્યકારી પદાર્થ તરીકે થાય છે.
કારણ કે ગેસ લેસરનું કાર્યકારી પદાર્થ ગેસ છે, લેસરનું એકંદર માળખું ખૂબ મોટું છે, અને ગેસ લેસરની આઉટપુટ તરંગલંબાઇ ખૂબ લાંબી છે, સામગ્રી પ્રક્રિયા કામગીરી સારી નથી. તેથી, ગેસ લેસરોને ટૂંક સમયમાં બજારમાંથી નાબૂદ કરવામાં આવ્યા હતા, અને તેનો ઉપયોગ અમુક ચોક્કસ વિસ્તારોમાં જ થતો હતો, જેમ કે પ્લાસ્ટિકના અમુક ભાગોનું લેસર માર્કિંગ.
2, નક્કર લેસરવર્ગીકરણ: રૂબી, એનડી:વાયએજી, વગેરે;
સોલિડ સ્ટેટ લેસરની કાર્યકારી સામગ્રી રૂબી, નિયોડીમિયમ ગ્લાસ, યટ્રીયમ એલ્યુમિનિયમ ગાર્નેટ (YAG), વગેરે છે, જે મેટ્રિક્સ તરીકે સામગ્રીના ક્રિસ્ટલ અથવા ગ્લાસમાં એકસરખી રીતે સમાવિષ્ટ આયનોની થોડી માત્રા છે, જેને સક્રિય આયનો કહેવાય છે.
સોલિડ-સ્ટેટ લેસર કાર્યકારી પદાર્થ, પમ્પિંગ સિસ્ટમ, રિઝોનેટર અને કૂલિંગ અને ફિલ્ટરિંગ સિસ્ટમથી બનેલું છે. નીચેની છબીની મધ્યમાં કાળો ચોરસ લેસર ક્રિસ્ટલ છે, જે આછા રંગના પારદર્શક કાચ જેવો દેખાય છે અને દુર્લભ પૃથ્વી ધાતુઓ સાથે ડોપ્ડ પારદર્શક સ્ફટિકનો સમાવેશ થાય છે. તે દુર્લભ પૃથ્વી ધાતુના અણુનું વિશિષ્ટ માળખું છે જે પ્રકાશ સ્ત્રોત દ્વારા પ્રકાશિત થાય ત્યારે કણોની વસ્તી વ્યુત્ક્રમ બનાવે છે (સરળ સમજો કે જમીન પરના ઘણા દડા હવામાં ધકેલાય છે), અને પછી જ્યારે કણો સંક્રમણ થાય ત્યારે ફોટોન ઉત્સર્જન કરે છે, અને જ્યારે ફોટોનની સંખ્યા પૂરતી છે, લેસરની રચના. ઉત્સર્જિત લેસર એક દિશામાં આઉટપુટ થાય તેની ખાતરી કરવા માટે, ત્યાં સંપૂર્ણ અરીસાઓ (ડાબા લેન્સ) અને અર્ધ-પ્રતિબિંબિત આઉટપુટ મિરર્સ (જમણા લેન્સ) છે. જ્યારે લેસર આઉટપુટ અને પછી ચોક્કસ ઓપ્ટિકલ ડિઝાઇન દ્વારા, લેસર ઊર્જાની રચના.

3, સેમિકન્ડક્ટર લેસર
જ્યારે સેમિકન્ડક્ટર લેસરોની વાત આવે છે, ત્યારે તેને ફોટોોડિયોડ તરીકે સરળ રીતે સમજી શકાય છે, ડાયોડમાં PN જંકશન હોય છે, અને જ્યારે ચોક્કસ પ્રવાહ ઉમેરવામાં આવે છે, ત્યારે સેમિકન્ડક્ટરમાં ઇલેક્ટ્રોનિક સંક્રમણ ફોટોન છોડવા માટે રચાય છે, પરિણામે લેસર થાય છે. જ્યારે સેમિકન્ડક્ટર દ્વારા છોડવામાં આવતી લેસર ઉર્જા ઓછી હોય છે, ત્યારે લો-પાવર સેમિકન્ડક્ટર ઉપકરણનો ઉપયોગ પંપ સ્ત્રોત (ઉત્તેજના સ્ત્રોત) તરીકે થઈ શકે છે.ફાઇબર લેસર, તેથી ફાઇબર લેસર રચાય છે. જો સેમિકન્ડક્ટર લેસરની શક્તિ એટલી વધી જાય છે કે તે સામગ્રી પર પ્રક્રિયા કરવા માટે સીધું આઉટપુટ થઈ શકે છે, તો તે સીધું સેમિકન્ડક્ટર લેસર બની જાય છે. હાલમાં, બજારમાં સીધા સેમિકન્ડક્ટર લેસરો 10,000-વોટના સ્તરે પહોંચી ગયા છે.

ઉપરોક્ત કેટલાંક લેસરો ઉપરાંત, લોકોએ પ્રવાહી લેસરોની પણ શોધ કરી છે, જેને ફ્યુઅલ લેસર તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે. પ્રવાહી લેસર ઘન પદાર્થો કરતાં વોલ્યુમ અને કાર્યકારી પદાર્થમાં વધુ જટિલ હોય છે અને તેનો ભાગ્યે જ ઉપયોગ થાય છે.