ليزر اصول ۽ ان جي درخواست

ليزر جو حوالو ڏئي ٿو پروسيس ۽ اوزار پيدا ڪرڻ جي ڪليميٽيڊ، مونوڪروميٽ، مربوط روشني جي شعاعن کي متحرڪ تابڪاري امپليفڪيشن ۽ ضروري موٽ ذريعي. بنيادي طور تي، ليزر جي نسل کي ٽن عناصر جي ضرورت آهي: هڪ "گونج ڪندڙ،" هڪ "وچولي حاصل ڪرڻ،" ۽ "پمپنگ جو ذريعو."

A. اصول

هڪ ايٽم جي حرڪت واري حالت کي مختلف توانائي جي سطحن ۾ ورهائي سگهجي ٿو، ۽ جڏهن ايٽم هڪ اعلي توانائي جي سطح کان گهٽ توانائي جي سطح تي منتقلي ڪري ٿو، اهو ساڳئي توانائي جي فوٽون کي جاري ڪري ٿو (جنهن کي spontaneous تابڪاري سڏيو ويندو آهي). اهڙي طرح، جڏهن هڪ فوٽوان هڪ توانائي جي سطح واري نظام تي واقع ٿئي ٿو ۽ ان کي جذب ڪيو وڃي ٿو، اهو ايٽم کي گهٽ توانائي جي سطح کان هڪ اعلي توانائي جي سطح (نام نهاد excited absorption) ڏانهن منتقل ڪرڻ جو سبب بڻائيندو؛ ان کان پوء، ڪجھ ايٽم جيڪي اعلي توانائي جي سطح تي منتقلي ڪندا آھن، گھٽ توانائي جي سطح ڏانھن منتقلي ڪندا آھن ۽ فوٽن کي خارج ڪندا آھن (جنھن کي سڏيو ويندو آھي متحرڪ تابڪاري). اهي تحريڪون اڪيلائي ۾ نه ٿينديون آهن، پر اڪثر متوازي ۾. جڏهن اسان هڪ حالت ٺاهيندا آهيون، جهڙوڪ مناسب وچولي، گونج ڪندڙ، ڪافي خارجي برقي فيلڊ استعمال ڪندي، محرڪ تابڪاري کي وڌايو ويندو آهي ته جيئن محرڪ جذب کان وڌيڪ، پوء عام طور تي، فوٽان خارج ٿيندا، نتيجي ۾ ليزر روشني.

B. درجه بندي

وچولي مطابق جيڪا ليزر پيدا ڪري ٿي، ليزر کي مائع ليزر، گيس ليزر ۽ سڪل ليزر ۾ ورهائي سگهجي ٿو. هاڻي سڀ کان وڌيڪ عام سيمي ڪنڊڪٽر ليزر هڪ قسم جو سولڊ اسٽيٽ ليزر آهي.

ج. ساخت

اڪثر ليزر ٽن حصن تي مشتمل آهن: حوصلا افزائي نظام، ليزر مواد ۽ آپٽيڪل گونج ڪندڙ. حوصلا افزائي سسٽم ڊوائيسز آهن جيڪي روشني، برقي يا ڪيميائي توانائي پيدا ڪن ٿا. هن وقت، مکيه حوصلا افزائي جو مطلب آهي روشني، بجلي يا ڪيميائي رد عمل. ليزر مواد اهي شيون آهن جيڪي ليزر جي روشني پيدا ڪري سگھن ٿيون، جهڙوڪ روبي، بيريليم گلاس، نيون گيس، سيمي ڪنڊڪٽر، نامياتي رنگ، وغيره. آپٽيڪل گونج ڪنٽرول جو ڪردار آئوٽ ليزر جي روشني کي وڌائڻ، ترتيب ڏيڻ ۽ موج جي ڊيگهه ۽ هدايت کي چونڊڻ آهي. ليزر جي.

D. ايپليڪيشن

ليزر وڏي پيماني تي استعمال ڪيو ويندو آهي، خاص طور تي فائبر ڪميونيڪيشن، ليزر رينج، ليزر ڪٽڻ، ليزر هٿيار، ليزر ڊسڪ ۽ پوء تي.

E. تاريخ

1958 ۾، آمريڪي سائنسدانن Xiaoluo ۽ Townes هڪ جادوگر واقعو دريافت ڪيو: جڏهن اهي اندروني روشني بلب جي ذريعي خارج ٿيل روشني کي هڪ نادر زمين جي ڪرسٽل تي وجهي، ڪرسٽل جا ماليڪيول روشن ٿيندا، هميشه مضبوط روشني سان گڏ. هن رجحان جي مطابق، انهن "ليزر اصول" جي تجويز پيش ڪئي، اهو آهي، جڏهن مادو ساڳئي توانائي سان ان جي ماليڪيولز جي قدرتي اوسيليشن فریکوئنسي جي طور تي پرجوش ٿيندو آهي، اهو مضبوط روشني پيدا ڪندو جيڪو مختلف ناهي - ليزر. ان لاءِ کين اهم ڪاغذ مليا.

اسڪولو ۽ ٽائونز جي تحقيق جي نتيجن جي اشاعت کان پوء، مختلف ملڪن جي سائنسدانن مختلف تجرباتي اسڪيمون تجويز ڪيا، پر اهي ڪامياب نه ٿيا. 15 مئي 1960ع تي ڪيليفورنيا ۾ هيوز ليبارٽري جي هڪ سائنسدان ميمن اعلان ڪيو ته هن 0.6943 مائڪرون جي موج جي ويڪرائي سان ليزر حاصل ڪئي آهي، جيڪا انسانن پاران حاصل ڪيل پهرين ليزر هئي ۽ اهڙي طرح ميمن دنيا جو پهريون سائنسدان بڻجي ويو. عملي ميدان ۾ ليزر متعارف ڪرائڻ.

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

سوويت سائنسدان H.Γ باسوف 1960ع ۾ 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. هن جون خاصيتون آهن: ننڍي سائيز، اعلي ملائڻ جي ڪارڪردگي، تيز جواب جي رفتار، موج جي ڊيگهه ۽ سائيز آپٽيڪل فائبر جي سائيز سان مناسب، سڌو سنئون ماڊل ٿي سگهي ٿو، سٺي هم آهنگ.

ڇهه، ليزر جي مکيه درخواست جي هدايتن مان ڪجهه

F. ليزر ڪميونيڪيشن

معلومات کي منتقل ڪرڻ لاء روشني استعمال ڪندي اڄ تمام عام آهي. مثال طور، ٻيڙيون بتيون استعمال ڪن ٿيون گفتگو ڪرڻ لاءِ، ۽ ٽرئفڪ لائٽون استعمال ڪن ٿيون ڳاڙهي، پيلي ۽ سائي. پر عام روشنيءَ جي استعمال سان معلومات جي منتقلي جا اهي سڀ طريقا صرف مختصر فاصلن تائين محدود ٿي سگهن ٿا. جيڪڏھن توھان چاھيو ٿا ڄاڻ سڌو سنئون ڏورانھن جڳھن تائين روشنيءَ ذريعي، توھان عام روشني استعمال نٿا ڪري سگھو، پر رڳو ليزر استعمال ڪريو.

پوء توهان ليزر ڪيئن پهچائي سگهو ٿا؟ اسان ڄاڻون ٿا ته بجلي ٽامي جي تارن سان گڏ کڻي سگهجي ٿي، پر روشني عام دھات جي تارن سان نه ٿي سگهي. انهي جي نتيجي ۾، سائنسدانن هڪ تار تيار ڪيو آهي جيڪو روشني کي منتقل ڪري سگهي ٿو، جنهن کي آپٽيڪل فائبر سڏيو ويندو آهي، جنهن کي فائبر سڏيو ويندو آهي. آپٽيڪل فائبر خاص شيشي جي مواد مان ٺهيل آهي، قطر انساني وار کان پتلي، عام طور تي 50 کان 150 مائڪرن، ۽ تمام نرم آهي.

حقيقت ۾، فائبر جو اندريون ڪور شفاف آپٽيڪل شيشي جو هڪ اعلي ريفرڪٽري انڊيڪس آهي، ۽ ٻاهرئين ڪوٽنگ گهٽ ريفريڪٽو انڊيڪس گلاس يا پلاسٽڪ مان ٺهيل آهي. اهڙي ڍانچي، هڪ طرف، روشنيءَ کي اندرئين پاسي کان ڦيرائي، جيئن پاڻيءَ جي پائپ ۾ اڳتي وهندي رهي ٿي، بجليءَ کي تار ۾ اڳتي منتقل ڪري، پوءِ به هزارين موڙ ۽ موڙ ڪو اثر نه ٿا ڪن. ٻئي طرف، گھٽ اضطراري انڊيڪس ڪوٽنگ روشنيءَ کي نڪرڻ کان روڪي سگھي ٿي، جيئن پاڻيءَ جو پائپ نه ٿو ٻرندو ۽ تار جي موصلي واري پرت بجليءَ کي نه ٿو هلائي.

آپٽيڪل فائبر جي ظاهر ٿيڻ سان روشنيءَ جي منتقلي جو طريقو ته حل ٿئي ٿو، پر ان جو مطلب اهو ناهي ته ان سان ڪنهن به روشنيءَ کي تمام گهڻو پري منتقل ڪري سگهجي ٿو. صرف اعلي چمڪ، خالص رنگ، سٺو هدايتي ليزر، معلومات کي منتقل ڪرڻ لاء سڀ کان وڌيڪ مثالي روشني جو ذريعو آهي، اهو فائبر جي هڪ پڇاڙيء کان ان پٽ آهي، تقريبن ڪو به نقصان نه آهي ۽ ٻئي پاسي کان آئوٽ. تنهن ڪري، آپٽيڪل ڪميونيڪيشن بنيادي طور تي ليزر ڪميونيڪيشن آهي، جنهن ۾ وڏي گنجائش، اعليٰ معيار، مواد جو وسيع ذريعا، مضبوط رازداري، استحڪام وغيره جا فائدا آهن، ۽ سائنسدانن ان کي ڪميونيڪيشن جي ميدان ۾ هڪ انقلاب قرار ڏنو آهي، ۽ هڪ آهي. ٽيڪنالاجي انقلاب ۾ سڀ کان شاندار ڪاميابين مان.