विभिन्न प्रकार के लेजर की विभिन्न विशेषताएं और अनुप्रयोग

लेजर प्रौद्योगिकी सी हैएकमुझे सभी पहलुओं से लोगों के जीवन में, लेकिन विभिन्न तरंगदैर्ध्य और विभिन्न विशेषताओं के साथ कई प्रकार के लेजर हैं, इसलिए आवेदन के क्षेत्र अलग-अलग हैं। मुझे विश्वास है कि ज्यादातर लोगों को जटिल लेजर प्रकार के चेहरे में थोड़ा सिरदर्द है। इसलिए, यह लेख विभिन्न प्रकार के लेजर ों का सारांश देता है और प्रत्येक प्रकार के लेजर की विशेषताओं और व्यावहारिक अनुप्रयोगों को एक-एक करके बताता है।

विभिन्न कामकाजी मीडिया के अनुसार, लेजर ठोस लेजर, गैस लेजर, डाइ लेजर, अर्धचालक लेजर, फाइबर लेजर और मुक्त इलेक्ट्रॉन लेजर में विभाजित हैं। उनमें से, ठोस राज्य लेजर और गैस लेजर के कई उपविभाजित प्रकार हैं। मुफ्त इलेक्ट्रॉन लेजर के अलावा, सभी प्रकार के लेजर के बुनियादी कामकाजी सिद्धांत समान हैं, जिनमें पंप स्रोत, ऑप्टिकल अनुनादक और लाभ मध्यम शामिल हैं।

ठोस राज्य लेजर में, प्रकाश आम तौर पर एक पंप स्रोत के रूप में प्रयोग किया जाता है, और क्रिस्टल या लेजर प्रकाश पैदा करने में सक्षम चश्मा लेजर काम कर रहे पदार्थ कहा जाता है । लेजर वर्किंग पदार्थ मैट्रिक्स और एक सक्रिय आयन से बना है। मैट्रिक्स सामग्री सक्रिय आयन के लिए एक उपयुक्त अस्तित्व और काम करने का माहौल प्रदान करती है, और लेजर उत्पादन प्रक्रिया सक्रिय आयन द्वारा पूरी की जाती है। आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले सक्रिय आयन मुख्य रूप से संक्रमण धातु आयन हैं, जैसे क्रोमियम, हीरा, निकल, और दुर्लभ पृथ्वी धातु आयन, जैसे नियोडिमियम आयन। सतह पर एक डाइइलेक्ट्रिक फिल्म के साथ लेपित एक रिफ्लेक्टर एक सुनाई देती गुहा लेंस के रूप में कार्य करता है, जिनमें से एक एक पूर्ण दर्पण है और एक आधा दर्पण है । जब विभिन्न सक्रिय आयनों, विभिन्न मैट्रिक्स सामग्री और प्रकाश की विभिन्न तरंगदैर्ध्य का उपयोग उत्तेजना के लिए किया जाता है, तो लेजर प्रकाश की विभिन्न प्रकार की विभिन्न तरंगदैर्ध्य उत्सर्जित होंगे। विभिन्न प्रकार के ठोस-राज्य लेजर और उनके अनुप्रयोग.

रूबी लेजर

आउटपुट लेजर तरंगदैर्ध्य 694.3 एनएम है, और फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दर कम है, केवल 0.1%। हालांकि, इसका लंबा फ्लोरेसेंस जीवन ऊर्जा भंडारण के लिए अनुकूल है, और यह उच्च चोटी पल्स पावर का उत्पादन कर सकता है। पेन कोर और लंबी उंगलियों की मोटाई के साथ एक माणिक छड़ ी द्वारा उत्पन्न लेजर आसानी से लोहे की चादर में प्रवेश कर सकता है। अधिक कुशल YAG लेजर के उद्भव से पहले, रूबी लेजर व्यापक रूप से लेजर काटने और ड्रिलिंग में इस्तेमाल किया गया । इसके अलावा, 694एनएम प्रकाश मेलेनिन द्वारा आसानी से अवशोषित हो जाता है, इसलिए माणिक लेजर का उपयोग पिगमेंक्त घावों (त्वचा पर त्वचा के धब्बे) के उपचार के लिए भी किया जाता है।

टाइटेनियम नीलम लेजर

इसके क्रिस्टल गुणों के कारण, इसमें एक विस्तृत tunable रेंज है (यानी, एक तरंगदैर्ध्य रेंज), और जरूरतों के अनुसार 660एनएम-1200एनएम की तरंगदैर्ध्य के साथ प्रकाश का उत्पादन कर सकते हैं। आवृत्ति दोहरीकरण प्रौद्योगिकी की परिपक्वता के साथ मिलकर (जो प्रकाश की आवृत्ति को दोगुना कर सकता है, यानी, तरंगदैर्ध्य को आधा कर सकता है), तरंगदैर्ध्य सीमा को 330एनएम-600एनएम तक बढ़ाया जा सकता है। टाइटेनियम नीलम लेजर का उपयोग फेम्टोसेकंड स्पेक्ट्रोमेट्री, नॉन लीनियर ऑप्टिक्स रिसर्च, व्हाइट लाइट जेनरेशन, टेराहर्ट्ज वेव्स जेनरेशन आदि में किया जाता है और मेडिकल ब्यूटी में एप्लीकेशन होते हैं।

Yag

यह yttrium एल्यूमीनियम गार्नेट का संक्षिप्त नाम है। यह पदार्थ वर्तमान में व्यापक विशेषताओं के साथ सबसे उत्कृष्ट लेजर क्रिस्टल मैट्रिक्स है। यह नियोडिमियम (एनडी) के साथ doped के बाद 1064nm प्रकाश उत्पादन कर सकते हैं, और अधिकतम निरंतर उत्पादन शक्ति 1000w तक पहुंच सकती है। शुरुआती दिनों में लेजर के पंप सोर्स के तौर पर इनक्रिर्ट गैस फ्लैश का इस्तेमाल किया जाता था। हालांकि, फ्लैश पंप विधि में एक विस्तृत स्पेक्ट्रल रेंज, लेजर गेन मीडियम के अवशोषण स्पेक्ट्रम के साथ खराब संयोग, और एक बड़ा थर्मल लोड है, जिसके परिणामस्वरूप कम फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दर होती है। इसलिए, एलडी (लेजर डायोड) पंपों का उपयोग करके लेजर की उच्च दक्षता, उच्च शक्ति और लंबे जीवन को प्राप्त कर सकता है। Nd: ट्यूमर के विकास को बाधित करने के लिए हेमंगियोमास के उपचार में YAG लेजर का उपयोग किया जा सकता है। हालांकि, ऊतकों के लिए इस लेजर के थर्मल क्षति गैर चयनात्मक है। जबकि ट्यूमर रक्त वाहिकाओं coagulating, अतिरिक्त ऊर्जा भी सामांय ऊतकों के आसपास के नुकसान होगा, सर्जरी के बाद निशान छोड़ । इसलिए, Nd: YAG लेजर ज्यादातर सर्जरी, स्त्री रोग, चेहरे की सुविधाओं में उपयोग किया जाता है, और त्वचा विज्ञान में कम ।

Yb: YAG, YAG में Yb (Yb) के साथ doped, उत्पादन 1030nm प्रकाश कर सकते हैं । Yb: YAG पंप तरंगदैर्ध्य 941nm है, जो उत्पादन तरंगदैर्ध्य के बहुत करीब है, जो 91.4% की पंप क्वांटम दक्षता प्राप्त कर सकता है, और पंप के साथ उत्पन्न गर्मी को 10% के भीतर दबा दिया जाता है (अधिकांश इनपुट ऊर्जा उत्पादन में परिवर्तित हो जाती है लेजर ऊर्जा का एक छोटा सा हिस्सा गर्मी बन जाता है, जिसका अर्थ है कि रूपांतरण दक्षता बहुत अधिक है) , जो एनडी का 25% से 30% है: YAG । Yb: YAG सबसे ध्यान देने योग्य ठोस राज्य लेजर मीडिया में से एक बन गया है । एलडी पंप उच्च शक्ति Yb: YAG ठोस राज्य पराबैंगनीकिरण एक नया अनुसंधान हॉटस्पॉट बन गए है और उच्च दक्षता, उच्च शक्ति ठोस राज्य पराबैंगनीकिरण के विकास के लिए एक प्रमुख दिशा के रूप में माना जाता है ।

उपरोक्त दो प्रकारों के अलावा, याग को एआरबीआईम (हो), एबियम (एर), और जैसे के साथ भी मिलाया जा सकता है। हो: YAG 2097nm और 2091nm लेजर है कि मानव आंखों के लिए सुरक्षित है उत्पन्न कर सकते हैं । यह मुख्य रूप से ऑप्टिकल संचार, रडार और चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है। एर: YAG आउटपुट 2.9 माइक्रोन लाइट। मानव शरीर इस तरंगदैर्ध्य में एक उच्च अवशोषण दर है, और लेजर सर्जरी और संवहनी सर्जरी के लिए महान आवेदन क्षमता है ।

उप लेजर

एक लेजर जो लेजर माध्यम के रूप में एक कार्बनिक रंग का उपयोग करता है, आमतौर पर एक तरल समाधान। गैसीय और ठोस राज्य लेजर मीडिया की तुलना में, रंग लेजर अक्सर तरंगदैर्ध्य की एक व्यापक श्रृंखला पर इस्तेमाल किया जा सकता है । विस्तृत बैंडविड्थ उन्हें विशेष रूप से tunable और स्पंदित लेजर के लिए उपयुक्त बनाता है। हालांकि, इसके छोटे मध्यम जीवन और सीमित उत्पादन शक्ति के कारण, इसे मूल रूप से टाइटेनियम नीलम जैसे एक tunable तरंगदैर्ध्य के साथ एक ठोस राज्य लेजर द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है।

एसएमिकंडक्टर लेजर

यह एक लेजर काम कर रहे पदार्थ के रूप में अर्धचालक सामग्री का उपयोग कर रहा है। तीन प्रकार के उत्तेजना विधियां हैं: इलेक्ट्रिक इंजेक्शन, इलेक्ट्रॉन बीम उत्तेजना और ऑप्टिकल पंपिंग। छोटे आकार, कम कीमत, उच्च दक्षता, लंबी सेवा जीवन, कम बिजली की खपत, इलेक्ट्रॉनिक जानकारी, लेजर प्रिंटिंग, लेजर सूचक, ऑप्टिकल संचार, लेजर टीवी, छोटे लेजर प्रोजेक्टर, इलेक्ट्रॉनिक जानकारी, एकीकृत प्रकाशिकी लेजर का सबसे महत्वपूर्ण प्रकार के क्षेत्रों में इस्तेमाल किया जा सकता है।

फाइबर ऑप्टिक लेजर

यह लाभ माध्यम के रूप में दुर्लभ पृथ्वी तत्व-doped ग्लास फाइबर का उपयोग कर लेजर को संदर्भित करता है, जिसमें लेजर फाइबर कम्युनिकेशन, लेजर स्पेस रिमोट कम्युनिकेशन, इंडस्ट्रियल शिपबिल्डिंग, ऑटोमोबाइल मैन्युफैक्चरिंग, लेजर नक्काशी, लेजर मार्किंग, लेजर कटिंग, प्रिंटिंग रोल्स, मेटल मेटल ड्रिलिंग/कटिंग/वेल्डिंग (ब्रेजिंग, शमन, क्लैडिंग और डीप वेल्डिंग), मिलिट्री डिफेंस सिक्योरिटी, मेडिकल इक्विपमेंट एंड इक्विपमेंट, बड़े पैमाने पर इंफ्रास्ट्रक्चर, अन्य लेजर्स के लिए पंप सोर्स के तौर पर आदि सहित कई तरह के एप्लीकेशंस हैं ।

फ्री इलेक्ट्रॉन लेजर

यह एक नए प्रकार का उच्च शक्ति सुसंगत विकिरण स्रोत है जो पारंपरिक लेजर से अलग है। यह काम कर रहे सामग्री के रूप में गैस, तरल या ठोस की आवश्यकता नहीं है, लेकिन सीधे उच्च ऊर्जा इलेक्ट्रॉन मुस्कराते हुए सुसंगत उज्ज्वल ऊर्जा में गतिज ऊर्जा परिवर्तित करता है । इसलिए, एक मुक्त इलेक्ट्रॉन लेजर के कामकाजी पदार्थ को भी एक मुक्त इलेक्ट्रॉन माना जा सकता है। इसमें उच्च शक्ति, उच्च दक्षता, तरंगदैर्ध्य की विस्तृत दूरी की ट्यूनिंग और अल्ट्रा-शॉर्ट दालों की समय संरचना जैसी उत्कृष्ट विशेषताओं की एक श्रृंखला है। इसके अलावा, कोई लेजर एक ही समय में इन विशेषताओं हो सकता है। यह भौतिकी अनुसंधान, लेजर हथियार, लेजर संलयन, फोटोकेमिस्ट्री, और ऑप्टिकल संचार में बहुत आशाजनक संभावनाएं हैं।