डीपीएसएस लेजर का कार्य सिद्धांत

1. डायोड पम्पिंग:

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

2. एनडी:YAG क्रिस्टल:

एनडी:वाईएजी क्रिस्टल सक्रिय लाभ माध्यम है। जब नियोडिमियम आयन पंपिंग लाइट से उत्तेजित होते हैं, तो वे ऊर्जा को अवशोषित करते हैं और उच्च ऊर्जा अवस्था में चले जाते हैं। थोड़े समय के बाद, ये आयन कम ऊर्जा अवस्था में वापस चले जाते हैं, और अपनी संग्रहीत ऊर्जा को फोटॉन के रूप में छोड़ते हैं। इस प्रक्रिया को स्वतःस्फूर्त उत्सर्जन कहा जाता है।

[और पढ़ें:हम डीपीएसएस लेजर में लाभ माध्यम के रूप में एनडी याग क्रिस्टल का उपयोग क्यों कर रहे हैं?? ]

3. जनसंख्या व्युत्क्रमण और प्रेरित उत्सर्जन:

लेजर क्रिया होने के लिए, जनसंख्या व्युत्क्रमण प्राप्त किया जाना चाहिए, जहां कम ऊर्जा अवस्था की तुलना में अधिक आयन उत्तेजित अवस्था में होते हैं। जैसे-जैसे फोटॉन लेजर गुहा के दर्पणों के बीच आगे-पीछे उछलते हैं, वे उत्तेजित एनडी आयनों को उसी चरण, दिशा और तरंगदैर्ध्य के अधिक फोटॉन जारी करने 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 गुहा:

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

5. आवृत्ति दोहरीकरण (द्वितीय हार्मोनिक पीढ़ी):

मूल आवृत्ति प्रकाश (आमतौर पर एनडी: वाईएजी द्वारा उत्सर्जित 1064 एनएम) को हरे प्रकाश (532 एनएम) में बदलने के लिए, लेजर के पथ में एक आवृत्ति-दोगुना करने वाला क्रिस्टल (जैसे केटीपी - पोटेशियम टाइटेनिल फॉस्फेट) रखा जाता है। इस क्रिस्टल में एक गैर-रैखिक ऑप्टिकल गुण होता है जो इसे मूल अवरक्त प्रकाश के दो फोटॉन लेने और उन्हें दोगुने ऊर्जा वाले एकल फोटॉन में संयोजित करने की अनुमति देता है, और इसलिए, प्रारंभिक प्रकाश की आधी तरंग दैर्ध्य होती है। इस प्रक्रिया को द्वितीय हार्मोनिक पीढ़ी (एसएचजी) के रूप में जाना जाता है।

6. हरे प्रकाश का आउटपुट:

इस आवृत्ति को दोगुना करने का परिणाम 532 एनएम पर चमकदार हरे रंग की रोशनी का उत्सर्जन है। इस हरे रंग की रोशनी का उपयोग विभिन्न 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 कॉम्पैक्ट और विश्वसनीय प्रारूप में उच्च-शक्ति, सुसंगत हरे प्रकाश के उत्पादन की अनुमति देती है। DPSS लेजर की सफलता की कुंजी प्रकाश की वांछित तरंग दैर्ध्य को प्राप्त करने के लिए सॉलिड-स्टेट गेन मीडिया (Nd:YAG क्रिस्टल), कुशल डायोड पंपिंग और प्रभावी आवृत्ति दोहरीकरण का संयोजन है।