डीपीएसएस लेजर का कार्य सिद्धांत

1. डायोड पम्पिंग:

प्रक्रिया एक लेजर डायोड से शुरू होती है, जो अवरक्त प्रकाश उत्सर्जित करती है। इस प्रकाश का उपयोग Nd:YAG क्रिस्टल को "पंप" करने के लिए किया जाता है, जिसका अर्थ है कि यह येट्रियम एल्यूमीनियम गार्नेट क्रिस्टल जाली में एम्बेडेड नियोडिमियम आयनों को उत्तेजित करता है। लेजर डायोड को एक तरंग दैर्ध्य पर ट्यून किया जाता है जो एनडी आयनों के अवशोषण स्पेक्ट्रम से मेल खाता है, जिससे कुशल ऊर्जा हस्तांतरण सुनिश्चित होता है।

2. एनडी:YAG क्रिस्टल:

Nd:YAG क्रिस्टल सक्रिय लाभ माध्यम है। जब नियोडिमियम आयन पंपिंग प्रकाश से उत्तेजित होते हैं, तो वे ऊर्जा को अवशोषित करते हैं और उच्च ऊर्जा अवस्था में चले जाते हैं। एक छोटी अवधि के बाद, ये आयन कम ऊर्जा अवस्था में वापस आ जाते हैं, और अपनी संग्रहीत ऊर्जा को फोटॉन के रूप में जारी करते हैं। इस प्रक्रिया को सहज उत्सर्जन कहा जाता है।

[और पढ़ें:हम DPSS लेजर में लाभ माध्यम के रूप में Nd YAG क्रिस्टल का उपयोग क्यों कर रहे हैं?? ]

3. जनसंख्या व्युत्क्रमण और उत्तेजित उत्सर्जन:

लेज़र क्रिया होने के लिए, एक जनसंख्या व्युत्क्रम प्राप्त किया जाना चाहिए, जहाँ कम ऊर्जा अवस्था की तुलना में अधिक आयन उत्तेजित अवस्था में होते हैं। जैसे ही फोटॉन लेजर गुहा के दर्पणों के बीच आगे-पीछे उछलते हैं, वे उत्तेजित एनडी आयनों को समान चरण, दिशा और तरंग दैर्ध्य के अधिक फोटॉन छोड़ने के लिए उत्तेजित करते हैं। इस प्रक्रिया को उत्तेजित उत्सर्जन के रूप में जाना जाता है, और यह क्रिस्टल के भीतर प्रकाश की तीव्रता को बढ़ाता है।

4. लेजर कैविटी:

लेज़र कैविटी में आमतौर पर Nd:YAG क्रिस्टल के दोनों छोर पर दो दर्पण होते हैं। एक दर्पण अत्यधिक परावर्तक है, और दूसरा आंशिक रूप से परावर्तक है, जिससे कुछ प्रकाश लेजर आउटपुट के रूप में बाहर निकल जाता है। गुहा प्रकाश के साथ प्रतिध्वनित होती है, इसे उत्तेजित उत्सर्जन के बार-बार दौर के माध्यम से बढ़ाती है।

5. आवृत्ति दोहरीकरण (दूसरी हार्मोनिक पीढ़ी):

मौलिक आवृत्ति प्रकाश (आमतौर पर एनडी:वाईएजी द्वारा उत्सर्जित 1064 एनएम) को हरी रोशनी (532 एनएम) में परिवर्तित करने के लिए, एक आवृत्ति-दोहरीकरण क्रिस्टल (जैसे केटीपी - पोटेशियम टाइटैनिल फॉस्फेट) को लेजर के पथ में रखा जाता है। इस क्रिस्टल में एक गैर-रेखीय ऑप्टिकल गुण है जो इसे मूल अवरक्त प्रकाश के दो फोटॉन लेने और उन्हें दोगुनी ऊर्जा के साथ एक फोटॉन में संयोजित करने की अनुमति देता है, और इसलिए, प्रारंभिक प्रकाश की तरंग दैर्ध्य का आधा होता है। इस प्रक्रिया को द्वितीय हार्मोनिक पीढ़ी (एसएचजी) के रूप में जाना जाता है।

6. हरी बत्ती का आउटपुट:

इस आवृत्ति के दोहरीकरण का परिणाम 532 एनएम पर चमकदार हरी रोशनी का उत्सर्जन है। इस हरी बत्ती का उपयोग विभिन्न प्रकार के अनुप्रयोगों के लिए किया जा सकता है, जिसमें लेजर पॉइंटर्स, लेजर शो, माइक्रोस्कोपी में प्रतिदीप्ति उत्तेजना और चिकित्सा प्रक्रियाएं शामिल हैं।

यह पूरी प्रक्रिया अत्यधिक कुशल है और एक कॉम्पैक्ट और विश्वसनीय प्रारूप में उच्च-शक्ति, सुसंगत हरी रोशनी के उत्पादन की अनुमति देती है। डीपीएसएस लेजर की सफलता की कुंजी प्रकाश की वांछित तरंग दैर्ध्य प्राप्त करने के लिए सॉलिड-स्टेट गेन मीडिया (एनडी: वाईएजी क्रिस्टल), कुशल डायोड पंपिंग और प्रभावी आवृत्ति दोहरीकरण का संयोजन है।