ليزر جو اصول ۽ ان جو استعمال

ليزر جو مطلب آهي متحرڪ تابڪاري جي واڌ ۽ ضروري موٽ ذريعي ڪوليميٽڊ، مونوڪروميٽڪ، مربوط روشني جا شعاع پيدا ڪرڻ جي عمل ۽ اوزار. بنيادي طور تي، ليزر جي پيداوار کي ٽن عنصرن جي ضرورت آهي: هڪ "گونج ڪندڙ"، هڪ "حاصل ڪرڻ وارو وچولي"، ۽ هڪ "پمپنگ ذريعو".

الف. اصول

هڪ ايٽم جي حرڪت واري حالت کي مختلف توانائي جي سطحن ۾ ورهائي سگهجي ٿو، ۽ جڏهن ايٽم هڪ اعليٰ توانائي جي سطح کان گهٽ توانائي جي سطح ڏانهن منتقل ٿئي ٿو، ته اهو لاڳاپيل توانائي جا فوٽون (جنهن کي خود بخود تابڪاري سڏيو ويندو آهي) جاري ڪري ٿو. ساڳئي طرح، جڏهن هڪ فوٽون هڪ توانائي جي سطح جي نظام تي واقع ٿئي ٿو ۽ ان ذريعي جذب ٿئي ٿو، ته اهو ايٽم کي گهٽ توانائي جي سطح کان اعليٰ توانائي جي سطح (جنهن کي پرجوش جذب سڏيو ويندو آهي) ڏانهن منتقل ڪرڻ جو سبب بڻجندو؛ پوءِ، ڪجهه ايٽم جيڪي اعليٰ توانائي جي سطح ڏانهن منتقل ٿين ٿا اهي گهٽ توانائي جي سطح ڏانهن منتقل ٿيندا ۽ فوٽون (جنهن کي متحرڪ تابڪاري سڏيو ويندو آهي) خارج ڪندا. اهي حرڪتون الڳ الڳ نه ٿينديون آهن، پر اڪثر متوازي طور تي ٿينديون آهن. جڏهن اسان هڪ حالت ٺاهيندا آهيون، جهڙوڪ مناسب وچولي، گونج ڪندڙ، ڪافي خارجي برقي ميدان استعمال ڪندي، متحرڪ تابڪاري کي وڌايو ويندو آهي ته جيئن متحرڪ جذب کان وڌيڪ، پوءِ عام طور تي، اتي فوٽون خارج ٿيندا، جنهن جي نتيجي ۾ ليزر روشني ٿيندي.

ب. درجه بندي

ليزر پيدا ڪندڙ وچولي جي مطابق، ليزر کي مائع ليزر، گئس ليزر ۽ مضبوط ليزر ۾ ورهائي سگهجي ٿو. هاڻي سڀ کان عام سيمي ڪنڊڪٽر ليزر هڪ قسم جو سولڊ اسٽيٽ ليزر آهي.

ج. بناوت

گھڻا ليزر ٽن حصن تي مشتمل هوندا آهن: ايڪسائيٽيشن سسٽم، ليزر مواد ۽ آپٽيڪل ريزونيٽر. ايڪسائيٽيشن سسٽم اهي ڊوائيس آهن جيڪي روشني، بجلي يا ڪيميائي توانائي پيدا ڪن ٿا. هن وقت، استعمال ٿيندڙ مکيه ترغيب جا ذريعا روشني، بجلي يا ڪيميائي رد عمل آهن. ليزر مادا اهي شيون آهن جيڪي ليزر روشني پيدا ڪري سگهن ٿيون، جهڙوڪ ياقوت، بيريليم گلاس، نيون گئس، سيمي ڪنڊڪٽر، نامياتي رنگ، وغيره. آپٽيڪل ريزوننس ڪنٽرول جو ڪردار آئوٽ پٽ ليزر جي چمڪ کي وڌائڻ، ليزر جي طول موج ۽ هدايت کي ترتيب ڏيڻ ۽ چونڊڻ آهي.

ڊي. درخواست

ليزر وڏي پيماني تي استعمال ٿيندو آهي، خاص طور تي فائبر ڪميونيڪيشن، ليزر رينجنگ، ليزر ڪٽنگ، ليزر هٿيار، ليزر ڊسڪ ۽ انهي تي.

اي. تاريخ

1958ع ۾، آمريڪي سائنسدانن شياؤلو ۽ ٽائونز هڪ جادوئي رجحان دريافت ڪيو: جڏهن اهي اندروني روشني جي بلب مان نڪرندڙ روشني کي هڪ نادر زميني ڪرسٽل تي رکندا، ته ڪرسٽل جا ماليڪيول روشن، هميشه گڏ مضبوط روشني خارج ڪندا. هن رجحان جي مطابق، انهن "ليزر اصول" پيش ڪيو، يعني، جڏهن مادو پنهنجي ماليڪيولن جي قدرتي اوسيليشن فريڪوئنسي جي برابر توانائي سان پرجوش ٿيندو آهي، ته اهو هي مضبوط روشني پيدا ڪندو جيڪو مختلف نه ٿيندو - ليزر. انهن ان لاءِ اهم ڪاغذ ڳولي لڌا.

سائنسولو ۽ ٽائونز جي تحقيق جي نتيجن جي اشاعت کان پوءِ، مختلف ملڪن جي سائنسدانن مختلف تجرباتي اسڪيمون پيش ڪيون، پر اهي ڪامياب نه ٿيون. 15 مئي 1960 تي، ڪيليفورنيا ۾ هيوز ليبارٽري جي سائنسدان ميمن اعلان ڪيو ته هن 0.6943 مائڪرون جي موج سان هڪ ليزر حاصل ڪيو آهي، جيڪو انسانن پاران حاصل ڪيل پهريون ليزر هو، ۽ اهڙي طرح ميمن دنيا جو پهريون سائنسدان بڻجي ويو جنهن ليزر کي عملي ميدان ۾ متعارف ڪرايو.

7 جولاءِ 1960 تي، ميمن دنيا جي پهرين ليزر جي پيدائش جو اعلان ڪيو، ميمن جي اسڪيم هڪ روبي ڪرسٽل ۾ ڪروميم ايٽم کي متحرڪ ڪرڻ لاءِ هڪ تيز شدت واري فليش ٽيوب استعمال ڪرڻ آهي، اهڙي طرح هڪ تمام گهڻو مرڪوز پتلي ڳاڙهي روشني ڪالم پيدا ڪري ٿي، جڏهن ان کي هڪ خاص نقطي تي فائر ڪيو ويندو آهي، ته اهو سج جي مٿاڇري کان وڌيڪ گرمي پد تائين پهچي سگهي ٿو.

سوويت سائنسدان ايڇ. جي باسوف 1960 ۾ سيمي ڪنڊڪٽر ليزر ايجاد ڪيو. سيمي ڪنڊڪٽر ليزر جي جوڙجڪ عام طور تي پي پرت، اين پرت ۽ فعال پرت تي مشتمل هوندي آهي جيڪا ڊبل هيٽروجنڪشن ٺاهيندي آهي. ان جون خاصيتون آهن: ننڍو سائيز، اعليٰ ڪپلنگ ڪارڪردگي، تيز جواب جي رفتار، طول موج ۽ سائيز آپٽيڪل فائبر سائيز سان فٽ، سڌو سنئون ماڊل ڪري سگهجي ٿو، سٺو هم آهنگي.

ڇهون، ليزر جي ڪجهه مکيه ايپليڪيشن هدايتون

ايف. ليزر ڪميونيڪيشن

معلومات منتقل ڪرڻ لاءِ روشني جو استعمال اڄڪلهه تمام عام آهي. مثال طور، جهاز رابطي لاءِ روشنيون استعمال ڪندا آهن، ۽ ٽرئفڪ لائيٽون ڳاڙهي، پيلي ۽ سائي رنگ جي استعمال ڪنديون آهن. پر عام روشني استعمال ڪندي معلومات منتقل ڪرڻ جا اهي سڀ طريقا صرف مختصر فاصلن تائين محدود ٿي سگهن ٿا. جيڪڏهن توهان روشني ذريعي سڌو سنئون ڏورانهن هنڌن تي معلومات منتقل ڪرڻ چاهيو ٿا، ته توهان عام روشني استعمال نٿا ڪري سگهو، پر صرف ليزر استعمال ڪري سگهو ٿا.

پوءِ توهان ليزر ڪيئن پهچائيندا؟ اسان ڄاڻون ٿا ته بجلي ٽامي جي تارن سان کڻي سگهجي ٿي، پر روشني عام ڌاتو جي تارن سان نه ٿي کڻي سگهجي. ان مقصد لاءِ، سائنسدانن هڪ اهڙو فليمينٽ تيار ڪيو آهي جيڪو روشني منتقل ڪري سگهي ٿو، جنهن کي آپٽيڪل فائبر سڏيو ويندو آهي، جنهن کي فائبر چيو ويندو آهي. آپٽيڪل فائبر خاص شيشي جي مواد مان ٺهيل آهي، قطر انساني وارن کان پتلو هوندو آهي، عام طور تي 50 کان 150 مائڪرون، ۽ تمام نرم هوندو آهي.

حقيقت ۾، فائبر جو اندروني ڪور شفاف آپٽيڪل شيشي جو هڪ اعلي ريفريڪٽو انڊيڪس آهي، ۽ ٻاهرئين ڪوٽنگ گهٽ ريفريڪٽو انڊيڪس شيشي يا پلاسٽڪ مان ٺهيل آهي. اهڙي جوڙجڪ، هڪ طرف، روشني کي اندروني ڪور سان گڏ ريفريڪٽ ڪري سگهي ٿي، بلڪل جيئن پاڻي جي پائپ ۾ پاڻي اڳتي وهندو آهي، بجلي تار ۾ اڳتي منتقل ٿيندي آهي، جيتوڻيڪ هزارين موڙ ۽ موڙ جو ڪو اثر نه هوندو آهي. ٻئي طرف، گهٽ ريفريڪٽو انڊيڪس ڪوٽنگ روشني کي ٻاهر نڪرڻ کان روڪي سگهي ٿي، بلڪل جيئن پاڻي جو پائپ نه وهندو آهي ۽ تار جي موصلي واري پرت بجلي نه هلائيندي آهي.

آپٽيڪل فائبر جو ظهور روشني جي منتقلي جو طريقو حل ڪري ٿو، پر ان جو مطلب اهو ناهي ته ان سان، ڪنهن به روشني کي تمام پري تائين منتقل ڪري سگهجي ٿو. صرف اعليٰ چمڪ، خالص رنگ، سٺو هدايتي ليزر، معلومات جي منتقلي لاءِ سڀ کان وڌيڪ مثالي روشني جو ذريعو آهي، اهو فائبر جي هڪ ڇيڙي کان ان پٽ آهي، تقريبن ڪو به نقصان ۽ ٻئي ڇيڙي کان آئوٽ پُٽ ناهي. تنهن ڪري، آپٽيڪل ڪميونيڪيشن بنيادي طور تي ليزر ڪميونيڪيشن آهي، جنهن ۾ وڏي گنجائش، اعليٰ معيار، مواد جو وسيع ذريعو، مضبوط رازداري، استحڪام وغيره جا فائدا آهن، ۽ سائنسدانن طرفان ان کي رابطي جي ميدان ۾ هڪ انقلاب جي طور تي ساراهيو ويو آهي، ۽ ٽيڪنالاجي انقلاب ۾ سڀ کان شاندار ڪاميابين مان هڪ آهي.