લેસરનું "હૃદય": માધ્યમ મેળવો

લેસરનું "હૃદય": ગેઇનમીડિયમ
In લેસર ટેકનોલોજી, આલેસર ગેઇનમીડિયમ(જેને સક્રિય માધ્યમ અથવા લેસર કાર્યકારી પદાર્થ તરીકે પણ ઓળખવામાં આવે છે) એ મુખ્ય ઘટક છેલેસર. તે પમ્પિંગ દ્વારા કણ સંખ્યા વ્યુત્ક્રમ પ્રાપ્ત કરે છે, પ્રકાશ પ્રવર્ધન માટે ક્ષમતા પૂરી પાડે છે, રેઝોનન્ટ પોલાણમાં થયેલા નુકસાનની ભરપાઈ કરે છે, અને આમ સુસંગત લેસર આઉટપુટ ઉત્પન્ન કરે છે. યોગ્ય ગેઇન માધ્યમ વિના, કોઈ કાર્યક્ષમ લેસર ન હોત.
૧. ગેઇન મીડિયાનો મૂળભૂત ખ્યાલ અને કાર્ય સિદ્ધાંત.
ગેઇન મીડિયાનું કાર્ય ઉત્તેજિત ઉત્સર્જન દ્વારા ઓપ્ટિકલ પાવરને વિસ્તૃત કરવાનું છે. સામાન્ય રીતે, ઉપલા સ્તરના કણોના ઉર્જા વ્યુત્ક્રમને પ્રાપ્ત કરવા માટે ઊર્જા પૂરી પાડવા માટે બાહ્ય પમ્પિંગ (ઓપ્ટિકલ પમ્પિંગ અથવા ઇલેક્ટ્રિકલ પમ્પિંગ) જરૂરી છે.
2. ઉત્તમ ગેઇન મીડિયા માટેની આવશ્યકતાઓ:
બધી સામગ્રીનો ઉપયોગ ગેઇન મીડિયા તરીકે થઈ શકતો નથી. મુખ્ય આવશ્યકતાઓ: લેસર સંક્રમણ: લક્ષ્ય તરંગલંબાઇ શ્રેણીમાં એક મજબૂત ઉત્સર્જન ક્રોસ-સેક્શન (o_em) હોય છે. ઉચ્ચ પારદર્શિતા: યજમાન સામગ્રી લેસર અને પંપ તરંગલંબાઇ માટે પારદર્શક હોય છે. કાર્યક્ષમ પંપ શોષણ: ઉપલબ્ધ પંપ સ્ત્રોત (જેમ કે 808 nm LD પમ્પિંગ Nd:YAG) સાથે મેળ ખાતી ઉપલા-સ્તરના જીવનકાળ (T) માટે યોગ્ય છે: Q-સ્વિચિંગ માટે લાંબુ જીવનકાળ ફાયદાકારક છે, મોડ્યુલેશન માટે ટૂંકું જીવનકાળ ફાયદાકારક છે. ઉચ્ચ ક્વોન્ટમ કાર્યક્ષમતા: ઓછી ક્વેન્ચિંગ, ઓછી ઉત્તેજિત સ્થિતિ શોષણ. ઉચ્ચ o·T ઉત્પાદન: ઉચ્ચ લાભ અને ઓછી થ્રેશોલ્ડ પ્રાપ્ત કરો. વાઈડ ગેઇન બેન્ડવિડ્થ: તરંગલંબાઇ ટ્યુનિંગ અને અલ્ટ્રાશોર્ટ પલ્સ માટે ફાયદાકારક. થર્મલ અને યાંત્રિક ગુણધર્મો: ઉચ્ચ થર્મલ વાહકતા, ઓછી થર્મો-ઓપ્ટિક ગુણાંક, ઉચ્ચ નુકસાન થ્રેશોલ્ડ. અન્ય: રાસાયણિક સ્થિરતા, કોઈ હાઇગ્રોસ્કોપીસીટી, ઉચ્ચ નુકસાન થ્રેશોલ્ડ. આ આવશ્યકતાઓ ઘણીવાર એકબીજા સાથે વિરોધાભાસી હોય છે. ઉદાહરણ તરીકે, વિશાળ બેન્ડવિડ્થનો અર્થ સામાન્ય રીતે નીચા ક્રોસ-સેક્શનનો થાય છે, અને આ માટે એપ્લિકેશન દૃશ્યોમાં ટ્રેડ-ઓફની જરૂર પડે છે.
લાભ માધ્યમ એ નિર્ણાયક પરિબળ છેલેસર કામગીરી. ક્લાસિક Nd:YAG થી લઈને આધુનિક હાઇ-પાવર ઓપ્ટિકલ ફાઇબર સુધી, સામગ્રીમાં પ્રગતિએ લેસરોના ઉપયોગને સતત વિસ્તૃત કર્યા છે. વ્યવહારુ ડિઝાઇનમાં, ડોપિંગ સાંદ્રતા, પમ્પિંગ યોજનાઓ, વગેરેને ઑપ્ટિમાઇઝ કરવા માટે ઘણીવાર સંખ્યાત્મક સિમ્યુલેશનની જરૂર પડે છે.