لیزر ڈایڈڈ آپریشن اور اس کی ایپلی کیشنز

مسائل کو ختم کرنے کے لئے ہمارے آلے کو آزمائیں





قدرتی سفید روشنی مرئی روشنی اسپیکٹرم کے تمام VIBGYOR رنگوں پر مشتمل ہے ، جو بہت سی مختلف تعدد کا ایک وسیع وسیع بینڈ ہے۔ عام ایل ای ڈی ایک ہلکی آؤٹ پٹ دیتے ہیں جو اکثر ایک رنگ پر مشتمل ہوتا ہے ، لیکن یہاں تک کہ روشنی میں برقی مقناطیسی لہریں بھی ہوتی ہیں ، جو تعدد کی کافی وسیع بینڈ پر محیط ہوتی ہیں۔ روشنی پر روشنی ڈالنے والے عینک کے نظام کی ایک مقررہ فوکل لمبائی ہوتی ہے ، لیکن روشنی کی مختلف طول موج (رنگ) پر فوکس کرنے کے لئے درکار فوکل کی لمبائی مختلف ہوتی ہے۔ لہذا ، ہر رنگ مختلف نکات پر فوکس کرے گا ، جس سے ‘رنگین خرابی’ پائی جاتی ہے۔ لیزر ڈایڈڈ روشنی صرف ایک ہی تعدد پر مشتمل ہے۔ لہذا ، یہاں تک کہ ایک چھوٹے سے چھوٹے عینک سسٹم کے ذریعہ بھی اس کی توجہ مرکوز کی جاسکتی ہے۔ صرف ایک طول موج موجود ہونے کے بعد سے کوئی رنگین مسخ نہیں ہوتا ہے ، روشنی کے منبع سے تمام توانائی بھی روشنی کی ایک بہت ہی چھوٹی جگہ میں مرکوز ہوتی ہے۔ لایسر شعاعی اخراج کے محرک اخراج کے ذریعہ لائٹ ایمپلیفیکیشن کا مخفف ہے۔

رنگین ایبریشن

رنگین ایبریشن



لیزر ڈایڈڈ تعمیر

مذکورہ بالا اعداد و شمار میں لیزر ڈایڈڈ کی ایک آسان تعمیر دکھائی گئی ہے ، جو a کی طرح ہے روشنی اتسرجک ڈایڈڈ (ایل ای ڈی) . اس میں گیلیم آرسنائڈ ڈوپڈ جیسے عناصر جیسے سیلینیم ، ایلومینیم ، یا سلیکن کو P قسم اور N قسم پیدا کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ سیمیکمڈکٹر مواد . جب کہ لیزر ڈایڈڈ میں ایک غیر اضافی فعال پرت موجود ہے جس میں بغیر کھولے ہوئے (اندرونی) گیلیم آرسنائڈ کی موٹائی صرف چند نانوومیٹر ہوتی ہے ، جو P اور N تہوں کے مابین سینڈویچ ہوتی ہیں ، جس سے مؤثر طریقے سے ایک پن ڈایڈڈ (P ٹائپ انٹرینسک-این ٹائپ) . یہ اس پرت میں ہے کہ لیزر لائٹ تیار کی جاتی ہے۔


لیزر ڈایڈڈ تعمیر

لیزر ڈایڈڈ تعمیر



لیزر ڈایڈ کیسے کام کرتا ہے؟

کوانٹم تھیوری کے مطابق ہر ایٹم صرف ایک مخصوص مجرد توانائی کی سطح کے اندر ہی توانائی پیدا کرسکتا ہے۔ عام طور پر ، ایٹم توانائی کی کم ترین ریاست یا زمینی حالت میں ہوتے ہیں۔ جب زمینی حالت میں ایٹموں کو دیا جانے والا توانائی کا وسیلہ کسی اعلی سطح میں جانے کے لئے پرجوش ہوسکتا ہے۔ اس عمل کو جذب کہا جاتا ہے۔ بہت کم مدت کے لئے اس سطح پر رہنے کے بعد ، ایٹم اس کی ابتدائی زمینی حالت میں واپس آجاتا ہے ، اس عمل میں ایک فوٹون کا اخراج کرتا ہے ، اس عمل کو خودکار اخراج کہا جاتا ہے۔ یہ دونوں عمل ، جذب اور بے ساختہ اخراج ، ایک روایتی روشنی وسیلہ میں ہوتے ہیں۔

لیزر ایکشن کا اصول

لیزر ایکشن کا اصول

اگر ایٹم ، اب بھی پرجوش حالت میں ہے تو ، کسی بیرونی فوٹوون کی زد میں آکر خود بخود اخراج کے لئے خاص طور پر توانائی حاصل ہوتی ہے ، جوش و خروش کے ذریعہ دیئے گئے فوٹون کے ذریعہ بیرونی فوٹوون میں اضافہ ہوتا ہے ، مزید برآں ، دونوں فوٹوون کو اس سے جاری کیا جاتا ہے اسی مرحلے میں ایک ہی پرجوش حالت ، یہ عمل ، جس کو محرک اخراج کہتے ہیں ، لیزر ایکشن کے لئے بنیادی ہے (مذکورہ بالا اعداد و شمار میں دکھایا گیا ہے)۔ اس عمل میں ، کلید فوٹون ہے جس کی روشنی کی روشنی میں بالکل اتنا ہی طول موج ہوتا ہے۔

اضافہ اور آبادی کا الٹا

جب حوصلہ افزا اخراج کے لئے سازگار حالات پیدا ہوجاتے ہیں تو ، زیادہ سے زیادہ جوہری فوٹونز کا اخراج کرنے پر مجبور ہوجاتے ہیں اس طرح زنجیروں کا رد عمل شروع کرتے ہیں اور بہت زیادہ توانائی خارج کرتے ہیں۔ اس کے نتیجے میں کسی خاص طول موج (مونوکرومیٹک لائٹ) کو خارج کرنے کی توانائی میں تیزی سے اضافہ ہوتا ہے ، جو کسی خاص ، مقررہ سمت میں ہم آہنگ سفر کرتا ہے۔ اس عمل کو محرک اخراج کے ذریعہ پروردن کہا جاتا ہے۔

کسی بھی وقت کسی بھی سطح پر ایٹموں کی تعداد کو اس سطح کی آبادی کہا جاتا ہے۔ عام طور پر ، جب مواد بیرونی طور پر پرجوش نہیں ہوتا ہے تو ، نچلی سطح یا زمینی ریاست کی آبادی اعلی سطح کی آبادی سے زیادہ ہوتی ہے۔ جب اوپری سطح کی آبادی نچلی سطح سے زیادہ ہوجاتی ہے ، جو معمول کے قبضے کا ایک الٹ ہے ، اس عمل کو آبادی الٹ کہا جاتا ہے۔ یہ صورتحال لیزر کارروائی کے ل essential ضروری ہے۔ کسی بھی حوصلہ افزائی اخراج کے لئے.


یہ ضروری ہے کہ اوپری توانائی کی سطح یا ملاقات شدہ مستحکم حالت کا لمبا عرصہ ہونا چاہئے ، یعنی ایٹموں کو نچلی سطح سے زیادہ وقت کے لئے میٹ مستحکم حالت میں رکنا چاہئے۔ لہذا ، لیزر ایکشن کے ل pump ، پمپنگ میکانزم (بیرونی منبع کے ساتھ پرجوش) اس طرح کا ہونا چاہئے ، جیسا کہ اوپری توانائی کی سطح میں ایٹموں کی زیادہ آبادی کو نچلی سطح کے نسبت برقرار رکھنا ہے۔

یہ ضروری ہے کہ اوپری توانائی کی سطح یا ملاقات شدہ مستحکم حالت کا لمبا عرصہ ہونا چاہئے ، یعنی ایٹموں کو نچلی سطح سے زیادہ وقت کے لئے میٹ مستحکم حالت میں رکنا چاہئے۔ لہذا ، لیزر ایکشن کے ل pump ، پمپنگ میکانزم (بیرونی منبع کے ساتھ پرجوش) اس طرح کا ہونا چاہئے ، جیسا کہ اوپری توانائی کی سطح میں ایٹموں کی زیادہ آبادی کو نچلی سطح کے نسبت برقرار رکھنا ہے۔

لیزر ڈایڈڈ کو کنٹرول کرنا

لیزر ڈایڈڈ ایک بہت زیادہ موجودہ میں چلتا ہے ، عام طور پر عام ایل ای ڈی سے 10 گنا زیادہ۔ مندرجہ ذیل اعداد و شمار ایک عام ایل ای ڈی کے لائٹ آؤٹ پٹ اور کسی لیزر ڈایڈڈ کے گراف کا موازنہ کرتے ہیں۔ ایل ای ڈی میں روشنی کی پیداوار مستحکم بڑھتی ہے کیونکہ ڈایڈڈ کرنٹ میں اضافہ ہوتا ہے۔ کسی لیزر ڈایڈڈ میں ، تاہم لیزر لائٹ اس وقت تک پیدا نہیں کی جاتی جب تک کہ موجودہ سطح دہلیز کی سطح تک نہ پہنچ جائے جب محرک اخراج شروع ہوجائے۔ دہلیز کا کرنٹ عام طور پر زیادہ سے زیادہ موجودہ میں 80٪ سے زیادہ ہوتا ہے جب آلہ تباہ ہونے سے پہلے گزر جائے گا! اس وجہ سے ، لیزر ڈایڈڈ کے ذریعے موجودہ کو احتیاط سے منظم کیا جانا چاہئے۔

ایک ایل ای ڈی کے درمیان موازنہ

ایک ایل ای ڈی کے درمیان موازنہ

ایک اور مسئلہ یہ ہے کہ فوٹون کا اخراج درجہ حرارت پر بہت انحصار کرتا ہے ، ڈایڈڈ پہلے ہی اپنی حد سے قریب چلایا جارہا ہے اور گرم ہوجاتا ہے ، لہذا خارج ہونے والی روشنی (فوٹون) کی مقدار اور ڈایڈڈ کرنٹ کو تبدیل کرتے ہیں۔ جب لیزر ڈایڈڈ مؤثر طریقے سے کام کر رہا ہے تب یہ تباہی کے دہانے پر چل رہا ہے! اگر موجودہ گھٹاؤ اور دہلیے سے نیچے آنے سے ، حوصلہ افزا اخراج تھوڑا سا بہت زیادہ کرنٹ ختم ہوجاتا ہے اور ڈایڈڈ تباہ ہوجاتا ہے۔

چونکہ فعال پرت آکسیلیٹنگ فوٹون سے بھری ہوئی ہے ، کچھ (عام طور پر تقریبا 60 60٪) روشنی ڈایڈ چپ کے کنارے سے ایک تنگ ، فلیٹ بیم میں فرار ہوجاتی ہے۔ جیسا کہ اعداد و شمار کے نیچے دکھایا گیا ہے ، کچھ بقایا روشنی مخالف سمت سے بھی فرار ہوجاتا ہے اور عادی ہے ایک فوٹوڈیوڈ کو چالو کریں ، جو روشنی کو دوبارہ برقی قوت میں بدل دیتا ہے۔ یہ موجودہ لیزر ڈایڈڈ میں سرگرمی کی پیمائش کرنے کے ل the ، خود کار طریقے سے ڈایڈڈ ڈرائیور سرکٹ کی رائے کے طور پر استعمال ہوتا ہے اور لیزر ڈایڈڈ کے ذریعہ موجودہ کو کنٹرول کرتے ہوئے اس بات کو یقینی بناتا ہے کہ موجودہ اور روشنی کی پیداوار مستحکم اور محفوظ سطح پر رہے۔

لیزر ڈایڈڈ کو کنٹرول کرنا

لیزر ڈایڈڈ کو کنٹرول کرنا

لیزر ڈایڈڈ کی درخواستیں

لیزر ڈایڈڈ ماڈیولز لائف سائنس ، صنعتی ، یا سائنسی آلات جیسے ایپلی کیشنز کے لئے مثالی ہیں۔ لیزر ڈایڈڈ ماڈیولز مختلف طول موجوں ، آؤٹ پٹ طاقتوں ، یا بیم کی شکلوں میں دستیاب ہیں۔

کم طاقت والے لیزر واقف ایپلی کیشنز کی بڑھتی ہوئی تعداد میں استعمال ہوتے ہیں جن میں سی ڈی اور ڈی وی ڈی پلیئرز اور ریکارڈرز ، بار کوڈ ریڈرز ، سیکیورٹی سسٹمز ، آپٹیکل مواصلات اور جراحی والے آلات شامل ہیں

صنعتی ایپلی کیشنز: نقاشی ، کاٹنے ، لکھنا ، ڈرلنگ ، ویلڈنگ ، وغیرہ۔
میڈیکل ایپلی کیشنز ناپسندیدہ ؤتکوں ، فلورسنسی ، دانتوں کی دوائیوں کے استعمال سے کینسر کے خلیوں کی تشخیص کو دور کرتی ہیں۔ عام طور پر ، لیزر استعمال کرنے والے نتائج سرجیکل چاقو کے استعمال سے بہتر ہیں۔

ٹیلی کام کے لئے استعمال شدہ لیزر ڈائیڈس: ٹیلی کام کے شعبے میں 1.3 μm اور 1.55 μm بینڈ لیزر ڈایڈس جو سلکا فائبر لیزرز کے لئے روشنی کا بنیادی ماخذ کے طور پر استعمال ہوتا ہے اس بینڈ میں ٹرانسمیشن کا نقصان کم ہوتا ہے۔ مختلف بینڈ کے ساتھ لیزر ڈایڈٹ آپٹیکل امپلیفیکیشن کے لئے پمپنگ سورس یا مختصر فاصلے آپٹیکل لنک کے لئے استعمال ہوتا ہے۔

اس طرح ، یہ سب کچھ ہے لیزر ڈایڈڈ کی تعمیر اور اس کے استعمال۔ اگر آپ کو دلچسپی ہے ایل ای ڈی پر مبنی منصوبوں کی تعمیر خود ہی ، تو آپ ذیل میں تبصرے کے سیکشن میں اپنے سوالات یا جدید خیالات پوسٹ کرکے ہم سے رابطہ کرسکتے ہیں۔ یہاں آپ کے لئے ایک سوال ہے ، لیزر ڈایڈڈ کا کام کیا ہے؟