लेजर क्या है? लेजर पीढ़ी का सिद्धांत

लेजर मानवता के महत्वपूर्ण आविष्कारों में से एक है, जिसे "सबसे उज्ज्वल प्रकाश" के रूप में जाना जाता है। दैनिक जीवन में, हम अक्सर विभिन्न लेजर अनुप्रयोगों को देख सकते हैं, जैसे लेजर ब्यूटी, लेजर वेल्डिंग, लेजर मच्छर हत्यारे, और इसी तरह। आज, आइए लेज़रों और उनकी पीढ़ी के पीछे के सिद्धांतों की विस्तृत समझ रखते हैं।

लेजर क्या है?

लेजर एक प्रकाश स्रोत है जो प्रकाश की एक विशेष बीम उत्पन्न करने के लिए एक लेजर का उपयोग करता है। एक लेजर उत्तेजित विकिरण की प्रक्रिया के माध्यम से सामग्री में एक बाहरी प्रकाश स्रोत या बिजली स्रोत से ऊर्जा को इनपुट करके प्रकाश प्रकाश उत्पन्न करता है।

एक लेजर एक सक्रिय माध्यम (जैसे गैस, ठोस, या तरल) से बना एक ऑप्टिकल उपकरण है जो प्रकाश और एक ऑप्टिकल परावर्तक को बढ़ा सकता है। एक लेजर में सक्रिय माध्यम आमतौर पर एक चयनित और प्रसंस्कृत सामग्री है, और इसकी विशेषताएं लेजर के आउटपुट तरंग दैर्ध्य को निर्धारित करती हैं।

लेज़रों द्वारा उत्पन्न प्रकाश में कई अनूठी विशेषताएं हैं:

सबसे पहले, लेजर बहुत सख्त आवृत्तियों और तरंग दैर्ध्य के साथ मोनोक्रोमैटिक प्रकाश हैं, जो कुछ विशेष ऑप्टिकल जरूरतों को पूरा कर सकते हैं।

दूसरे, लेजर सुसंगत प्रकाश है, और प्रकाश तरंगों का चरण बहुत सुसंगत है, जो लंबी दूरी पर अपेक्षाकृत स्थिर प्रकाश तीव्रता को बनाए रख सकता है।

तीसरा, लेजर बहुत संकीर्ण बीम और उत्कृष्ट ध्यान केंद्रित करने के साथ अत्यधिक दिशात्मक प्रकाश हैं, जिसका उपयोग उच्च स्थानिक संकल्प को प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है।

लेजर एक प्रकाश स्रोत है

लेजर पीढ़ी का सिद्धांत

लेजर की पीढ़ी में तीन बुनियादी शारीरिक प्रक्रियाएं शामिल हैं: उत्तेजित विकिरण, सहज उत्सर्जन, और उत्तेजित अवशोषण।

Sसमयबद्ध विकिरण

उत्तेजित विकिरण लेजर पीढ़ी की कुंजी है। जब एक उच्च ऊर्जा स्तर पर एक इलेक्ट्रॉन एक अन्य फोटॉन द्वारा उत्साहित होता है, तो यह उसी ऊर्जा, आवृत्ति, चरण, ध्रुवीकरण की स्थिति और उस फोटॉन की दिशा में प्रसार दिशा के साथ एक फोटॉन का उत्सर्जन करता है। इस प्रक्रिया को उत्तेजित विकिरण कहा जाता है। यह कहना है, एक फोटॉन उत्तेजित विकिरण की प्रक्रिया के माध्यम से एक समान फोटॉन को "क्लोन" कर सकता है, जिससे प्रकाश का प्रवर्धन प्राप्त होता है।

Sपावन -उत्सर्जन

जब एक परमाणु, आयन, या अणु के इलेक्ट्रॉन संक्रमण एक उच्च ऊर्जा स्तर से कम ऊर्जा स्तर तक होते हैं, तो यह एक निश्चित मात्रा में ऊर्जा के फोटॉन जारी करता है, जिसे सहज उत्सर्जन कहा जाता है। इस तरह के फोटॉनों का उत्सर्जन यादृच्छिक है, और उत्सर्जित फोटॉनों के बीच कोई सुसंगतता नहीं है, जिसका अर्थ है कि उनका चरण, ध्रुवीकरण राज्य और प्रसार दिशा सभी यादृच्छिक हैं।

Sसमयबद्ध अवशोषण

जब एक कम ऊर्जा स्तर पर एक इलेक्ट्रॉन एक फोटॉन को अपने आप के बराबर ऊर्जा स्तर के अंतर के साथ अवशोषित करता है, तो यह एक उच्च ऊर्जा स्तर के लिए उत्साहित हो सकता है। इस प्रक्रिया को उत्तेजित अवशोषण कहा जाता है।

लेज़रों में, दो समानांतर दर्पणों से बना एक गुंजयमान गुहा आमतौर पर उत्तेजित विकिरण प्रक्रिया को बढ़ाने के लिए उपयोग किया जाता है। एक दर्पण एक कुल प्रतिबिंब दर्पण है, और दूसरा दर्पण एक अर्ध प्रतिबिंब दर्पण है, जो लेजर के एक हिस्से को गुजरने की अनुमति दे सकता है।

लेजर माध्यम में फोटॉन दो दर्पणों के बीच आगे और पीछे दर्शाते हैं, और प्रत्येक प्रतिबिंब उत्तेजित विकिरण प्रक्रिया के माध्यम से अधिक फोटॉन का उत्पादन करता है, जिससे प्रकाश का प्रवर्धन प्राप्त होता है। जब प्रकाश की तीव्रता कुछ हद तक बढ़ जाती है, तो लेजर एक अर्ध प्रतिबिंबित दर्पण के माध्यम से उत्पन्न होता है।