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एक लेजर लाभ माध्यम क्या है?
एक लेजर लाभ माध्यम एक ऐसी सामग्री है जो उत्तेजित उत्सर्जन द्वारा प्रकाश को बढ़ाती है। जब माध्यम के परमाणु या अणु उच्च ऊर्जा स्तरों के लिए उत्साहित होते हैं, तो वे कम ऊर्जा की स्थिति में लौटते समय एक विशेष तरंग दैर्ध्य के फोटॉन का उत्सर्जन कर सकते हैं। यह प्रक्रिया माध्यम से गुजरने वाले प्रकाश को बढ़ाती है, जो लेजर ऑपरेशन के लिए मौलिक है।
[संबंधित ब्लॉग:लेजर के प्रमुख घटक]
सामान्य लाभ माध्यम क्या है?
लाभ का माध्यम विविध हो सकता है, सहितगैसों, तरल पदार्थ (रंग), एसएनएफ(क्रिस्टल या चश्मा दुर्लभ-पृथ्वी या संक्रमण धातु आयनों के साथ डोप किए गए), और अर्धचालक।ठोस-राज्य लेजर, उदाहरण के लिए, अक्सर एनडी जैसे क्रिस्टल का उपयोग करें: याग (नियोडिमियम-डॉप्ड yttrium एल्यूमीनियम गार्नेट) या दुर्लभ-पृथ्वी तत्वों के साथ डोप किए गए चश्मे। डाई लेजर सॉल्वैंट्स में भंग कार्बनिक रंगों का उपयोग करते हैं, और गैस लेजर गैसों या गैस मिश्रण का उपयोग करते हैं।
लेजर रॉड्स (बाएं से दाएं): रूबी, अलेक्जेंड्राइट, एर: याग, एनडी: याग
एनडी (नियोडिमियम), एर (एर्बियम), और वाईबी (ytterbium) के बीच अंतर के रूप में अंतर
मुख्य रूप से उनके उत्सर्जन तरंग दैर्ध्य, ऊर्जा हस्तांतरण तंत्र और अनुप्रयोगों से संबंधित हैं, विशेष रूप से डोपेड लेजर सामग्री के संदर्भ में।
उत्सर्जन तरंग दैर्ध्य:
- ईआर: एर्बियम आमतौर पर 1.55 माइक्रोन पर उत्सर्जित करता है, जो कि आंख-सुरक्षित क्षेत्र में होता है और ऑप्टिकल फाइबर (गोंग एट अल।, 2016) में इसके कम नुकसान के कारण दूरसंचार अनुप्रयोगों के लिए अत्यधिक उपयोगी होता है।
- YB: Ytterbium अक्सर 1.0 से 1.1 माइक्रोन के आसपास निकलता है, जिससे यह उच्च-शक्ति लेजर और एम्पलीफायरों सहित अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयुक्त है। वाईबी को अक्सर ईआर-डोप किए गए उपकरणों की दक्षता को बढ़ाने के लिए ईआर के लिए एक सेंसिटाइज़र के रूप में उपयोग किया जाता है।
- एनडी: नियोडिमियम-डोप की गई सामग्री आमतौर पर लगभग 1.06 माइक्रोन का उत्सर्जन करती है। एनडी: याग, उदाहरण के लिए, इसकी दक्षता के लिए प्रसिद्ध है और इसका व्यापक रूप से औद्योगिक और चिकित्सा लेज़रों (वाई। चांग एट अल।, 2009) दोनों में उपयोग किया जाता है।
ऊर्जा हस्तांतरण तंत्र:
-ईआर और वाईबी सह-डोपिंग: एक मेजबान माध्यम में ईआर और वाईबी का सह-डोपिंग 1.5-1.6 माइक्रोन रेंज में उत्सर्जन को बढ़ाने के लिए फायदेमंद है। YB पंप लाइट को अवशोषित करके और ईआर आयनों को ऊर्जा हस्तांतरित करके ईआर के लिए एक कुशल संवेदी के रूप में कार्य करता है, जिससे दूरसंचार बैंड में प्रवर्धित उत्सर्जन होता है। यह ऊर्जा हस्तांतरण ईआर-डोपेड फाइबर एम्पलीफायरों (EDFA) (DK Vysokikh et al।, 2023) के संचालन के लिए महत्वपूर्ण है।
- एनडी: एनडी को आमतौर पर ईआर-डॉप्ड सिस्टम में वाईबी जैसे सेंसिटाइज़र की आवश्यकता नहीं होती है। एनडी की दक्षता पंप प्रकाश और बाद में उत्सर्जन के अपने प्रत्यक्ष अवशोषण से ली गई है, जिससे यह एक सीधा और कुशल लेजर लाभ माध्यम हो जाता है।
आवेदन:
- एर:मुख्य रूप से 1.55 माइक्रोन पर इसके उत्सर्जन के कारण दूरसंचार में उपयोग किया जाता है, जो सिलिका ऑप्टिकल फाइबर की न्यूनतम हानि खिड़की के साथ मेल खाता है। ईआर-डोपेड लाभ माध्यमों को लंबी दूरी के फाइबर ऑप्टिक संचार प्रणालियों में ऑप्टिकल एम्पलीफायरों और लेजर के लिए महत्वपूर्ण हैं।
- YB:अक्सर इसकी अपेक्षाकृत सरल इलेक्ट्रॉनिक संरचना के कारण उच्च-शक्ति अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है जो कुशल डायोड पंपिंग और उच्च शक्ति उत्पादन के लिए अनुमति देता है। वाईबी-डोप की गई सामग्रियों का उपयोग ईआर-डॉप्ड सिस्टम के प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए भी किया जाता है।
- रा: औद्योगिक कटिंग और वेल्डिंग से लेकर मेडिकल लेज़रों तक, अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए अच्छी तरह से अनुकूल। ND: YAG लेजर विशेष रूप से उनकी दक्षता, शक्ति और बहुमुखी प्रतिभा के लिए मूल्यवान हैं।
हमने ND: YAG को DPSS लेजर में लाभ माध्यम के रूप में क्यों चुना
एक डीपीएसएस लेजर एक प्रकार का लेजर है जो एक ठोस-राज्य लाभ माध्यम (जैसे एनडी: यग) का उपयोग करता है जो एक अर्धचालक लेजर डायोड द्वारा पंप किया जाता है। यह तकनीक कॉम्पैक्ट, कुशल लेज़रों के लिए अनुमति देती है जो दृश्य-से-अवरक्त स्पेक्ट्रम में उच्च गुणवत्ता वाले बीम का उत्पादन करने में सक्षम हैं। एक विस्तृत लेख के लिए, आप DPSS लेजर तकनीक पर व्यापक समीक्षाओं के लिए प्रतिष्ठित वैज्ञानिक डेटाबेस या प्रकाशकों के माध्यम से खोज करने पर विचार कर सकते हैं।
[संबंधित उत्पाद:डायोड-पंपेड सॉलिड-स्टेट लेजर]
ND: YAG को अक्सर कई कारणों से अर्धचालक-पंप किए गए लेजर मॉड्यूल में एक लाभ माध्यम के रूप में उपयोग किया जाता है, जैसा कि विभिन्न अध्ययनों द्वारा हाइलाइट किया गया है:
1. उच्च दक्षता और बिजली उत्पादन: एक डायोड साइड-पंप किए गए एनडी का एक डिजाइन और सिमुलेशन: वाईएजी लेजर मॉड्यूल ने महत्वपूर्ण दक्षता का प्रदर्शन किया, एक डायोड साइड-पंप किए गए एनडी के साथ: वाईएजी लेजर एक विस्तृत आवृत्ति रेंज में प्रति नाड़ी को बनाए रखते हुए 220 डब्ल्यू की अधिकतम औसत शक्ति प्रदान करता है। यह एनडी के उच्च शक्ति उत्पादन के लिए उच्च दक्षता और क्षमता को इंगित करता है: जब डायोड (लेरा एट अल।, 2016) द्वारा पंप किया जाता है तो वाईएजी लेजर।
2. ऑपरेशनल लचीलापन और विश्वसनीयता: ND: YAG सिरेमिक को विभिन्न तरंग दैर्ध्य में कुशलता से संचालित करने के लिए दिखाया गया है, जिसमें आंख-सुरक्षित तरंग दैर्ध्य शामिल हैं, उच्च ऑप्टिकल-टू-ऑप्टिकल दक्षता के साथ। यह एनडी को प्रदर्शित करता है: वाईएजी की बहुमुखी प्रतिभा और विश्वसनीयता विभिन्न लेजर अनुप्रयोगों (झांग एट अल।, 2013) में एक लाभ माध्यम के रूप में।
3.longevity और बीम गुणवत्ता: एक अत्यधिक कुशल, डायोड-पंप किए गए, एनडी पर शोध: YAG लेजर ने अपनी दीर्घायु और सुसंगत प्रदर्शन पर जोर दिया, जो एनडी को दर्शाता है: टिकाऊ और विश्वसनीय लेजर स्रोतों की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए YAG की उपयुक्तता। अध्ययन ने ऑप्टिकल क्षति के बिना 4.8 x 10^9 शॉट्स के साथ विस्तारित संचालन की सूचना दी, उत्कृष्ट बीम गुणवत्ता (कोयल एट अल।, 2004) को बनाए रखा।
4. उच्च कुशल निरंतर-लहर संचालन:अध्ययनों ने एनडी के अत्यधिक कुशल निरंतर-लहर (सीडब्ल्यू) संचालन का प्रदर्शन किया है: वाईएजी लेजर, डायोड-पंप किए गए लेजर सिस्टम में एक लाभ माध्यम के रूप में उनकी प्रभावशीलता को उजागर करता है। इसमें उच्च ऑप्टिकल रूपांतरण क्षमता और ढलान क्षमता को प्राप्त करना शामिल है, जो एनडी की उपयुक्तता के लिए आगे बढ़ते हैं: उच्च दक्षता वाले लेजर अनुप्रयोगों के लिए YAG (झू एट अल।, 2013)।
उच्च दक्षता, बिजली उत्पादन, परिचालन लचीलापन, विश्वसनीयता, दीर्घायु, और उत्कृष्ट बीम गुणवत्ता का संयोजन एनडी बनाता है: YAG अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए अर्धचालक-पंप किए गए लेजर मॉड्यूल में एक पसंदीदा लाभ माध्यम है।
संदर्भ
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विषयसूची:
- 1। एक लेजर लाभ माध्यम क्या है?
- 2. सामान्य लाभ का माध्यम क्या है?
- 3. एनडी, एर और वाईबी के बीच का अंतर
- 4. हमने ND: YAG को लाभ के रूप में क्यों चुना
- 5.Reference List (आगे की रीडिंग)
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पोस्ट टाइम: MAR-13-2024