Ku Soo Biir Baraha Bulshada Si Aad U Hesho Qoraal Deg Deg Ah
Nuxurkeeda, bamgareynta laysarka waa habka tamarta dhexdhexaadka ah si loo gaaro xaalad ay ku sii deyn karto iftiinka laysarka. Tan waxaa caadi ahaan lagu sameeyaa iyadoo lagu durayo iftiinka ama hadda korantada dhex dhexaadinta, taasoo xiiso gelinaysa atamka taasoo horseedaysa sii daynta iftiinka isku xidhan. Nidaamkan aasaaska ah ayaa si weyn u kobcay tan iyo markii ay soo baxeen laser-kii ugu horreeyay bartamihii qarnigii 20aad.
Iyadoo inta badan lagu qaabeeyo isla'egyada heerka, bamgareynta laysarka ayaa asal ahaan ah habka farsamada tirada. Waxay ku lug leedahay isdhexgalka adag ee u dhexeeya sawir-qaadayaasha iyo qaab-dhismeedka atomiga ama molecular ee dhexdhexaadinta faa'iidada. Moodooyinka horumarsan waxay tixgeliyaan dhacdooyinka sida Rabi oscillations, kuwaas oo siinaya faham dheeraad ah oo ku saabsan isdhexgalkaan.
Laser bamgareynta waa habka tamarta, sida caadiga ah qaab iftiin ama koronto ah, la keeno dhexdhexaadka faa'iidada laysarka si kor loogu qaado atamka ama molecules-keeda si loo gaarsiiyo dawlado tamar sare leh. Wareejinta tamarta ayaa muhiim u ah gaaritaanka rogaal celinta dadweynaha, xaalad ay qaybo badan oo ka mid ah aad ugu faraxsan yihiin tamar hoose, taas oo awood u siinaysa dhexdhexaadka inay ku xoojiso iftiinka iyada oo loo marayo qiiqa la kiciyey. Nidaamku waxa uu ku lug leeyahay is-dhexgalka quantum-ka adag, oo inta badan lagu qaabeeyey isla'egyada heerka ama qaab-dhismeedka farsamada tirada ee horumarsan. Dhinacyada muhiimka ah waxaa ka mid ah doorashada isha bamka (sida laysarka laysarka ama nalalka sii daaya), joomatari bamka (dhinaca ama bamgareynta dhamaadka), iyo tayaynta sifooyinka iftiinka bamka (spectrum, xoojinta, tayada iftiinka, polarization) si loo waafajiyo shuruudaha gaarka ah ee dhexdhexaad ka hel. Bamgareynta Laser-ku waxay aasaas u tahay noocyada kala duwan ee laysarka, oo ay ku jiraan xaalad adag, semiconductor, iyo lasers gaas, waxayna lama huraan u tahay hawl-galka hufan ee laysarka.
Noocyo kala duwan oo ah leysarka indhaha la soo shubay
1. Laser-State State Leasers oo leh Insulators Doped
Dulmar:Laysaradani waxay adeegsadaan dhexdhexaadiyaha korantada dahaaran waxayna ku tiirsan yihiin bamgareynta indhaha si ay u kiciyaan ions-firfircoon ee laysarka. Tusaalaha caadiga ah waa neodymium ee lasers YAG.
·Cilmi-baaristii ugu dambeysay:Daraasad uu sameeyay A. Antipov et al. wuxuu ka hadlayaa xaalad adag oo ku dhow-IR laser si loo beddelo bamgareynta indhaha. Cilmi-baadhistani waxay iftiiminaysaa horumarka tignoolajiyada laser-ka adag, gaar ahaan spectrum-ka-infrared-ka, kaas oo muhiim u ah codsiyada sida sawirka caafimaadka iyo isgaarsiinta.
Akhriso Dheeraad ah:A Ada-State U Dhow-IR Laser for Spin-Exchange Pumping indhaha
2. Leysarka Semiconductor
·Macluumaadka Guud: Caadi ahaan koronto ahaan bamgareynta, leysarka semiconductor sidoo kale waxay ka faa'iideysan karaan bamgareynta indhaha, gaar ahaan codsiyada u baahan iftiin sare, sida Vertical Cavity Surface Emitting Lasers (VECSELs).
·Horumarkii dhawaa: U. Keller shaqadiisa shanlooyinka soo noqnoqda indhaha ee ka imanaya ultrafast adag-state iyo semiconductor lasers waxay bixisaa aragtiyo jiilka ee shanlooyinka soo noqnoqda xasilloon ka diode-pumped adag-state iyo semiconductor lasers. Horumarkani waxa uu muhiim u yahay codsiyada cabbiraadda inta jeer ee indhaha.
Akhriso Dheeraad ah:Shanlooyinka soo noqnoqda indhaha ee ultrafast adag-state iyo leysarka semiconductor
3. Gaaska laysarka
·Ku-buufinta indhaha ee Laser-yada Gaaska: Noocyada qaarkood ee laysarka gaaska, sida laysarka uumiga alkali, ayaa isticmaala bamgaraynta indhaha. Laysaradaas waxaa badanaa loo adeegsadaa codsiyada u baahan ilo iftiin isku xiran oo leh sifooyin gaar ah.
Ilaha bamgareynta indhaha
Laambadaha soo daaya: Caadi ahaan laysarka laambada lagu shubto, nalalka dareeraha ah waxaa loo isticmaalaa awooddooda sare iyo baaxadda ballaadhan. YA Mandryko iyo al. soo saaray qaab awood ah jiilka dheecaanka arc ee firfircoon ee warbaahinta firfircoon ee bamgareynta nalalka xenon ee lasers-state adag. Qaabkani waxa uu gacan ka geystaa wanaajinta waxqabadka nalalka bamgaraynta, oo muhiim u ah hawlgalka laser hufan.
Diodes Laser:Loo isticmaalo laysarka diode-pumped, diodes lasers waxay bixiyaan faa'iidooyin sida hufnaan sare, cabbir kooban, iyo awoodda in si fiican loo hagaajiyo.
Akhriso dheeraad ah:waa maxay diode leysarka?
Laambadihii Flash: Laambadaha bilaysku waa kuwo xoog badan, ilo iftiin leh oo ballaadhan kuwaas oo inta badan loo isticmaalo in lagu shubo laysarka dawlad- adag, sida Ruby ama Nd: YAG lasers. Waxay bixiyaan iftiin aad u sarreeya oo kicinaya dhexdhexaadiyaha laysarka.
Nalalka Arc: Si la mid ah nalalka shidan laakiin loogu talagalay hawlgal joogto ah, nalalka arc waxay bixiyaan il joogta ah oo iftiin xoog leh. Waxaa loo adeegsadaa codsiyada halka loo baahan yahay hawlgalka laser-ka ee hirarka joogtada ah (CW).
Nalalka LED-yada (Diodeyaasha Iftiinka Emitting): Inkastoo aysan u badnayn sida diodka laysarka, LED-yada waxaa loo isticmaali karaa bamgareynta indhaha ee codsiyada tamarta hoose. Waxay faa'iido u leeyihiin noloshooda dheer, qiimaha jaban, iyo helitaanka mawjadaha dhererka kala duwan.
Iftiinka qorraxdaQaababka tijaabada ah qaarkood, iftiinka qoraxda ee xoogga leh ayaa loo isticmaalay ilo matoorka ah ee leysarka qoraxda lagu shubo. Habkani waxa uu ka faa’iidaystaa tamarta cadceedda, isaga oo ka dhigaya ilo la cusboonaysiin karo oo kharash-ku-ool ah, inkasta oo ay ka yar tahay xakamaynta oo ay ka xoog yar tahay marka loo eego ilaha iftiinka macmalka ah.
Dheelayaasha Laser-ku-xidhan ee Fiber-Couped: Kuwani waa diodes laser ah oo ay ku xiran yihiin fiilooyinka indhaha, kuwaas oo si hufan u bixiya iftiinka bamka si dhexdhexaad ah laysarka. Habkani wuxuu si gaar ah faa'iido u leeyahay laser-ka fiber-ka iyo xaaladaha ay si sax ah u gaarsiinta iftiinka bamka ay muhiim tahay.
Laser kale: Mararka qaarkood, hal laser ayaa loo isticmaalaa in lagu shubo mid kale. Tusaale ahaan, soo noqnoqda-laba jibaarmay Nd: YAG laser waxaa laga yaabaa in loo isticmaalo in lagu shubo leysarka dheeha. Habkan waxaa badanaa la isticmaalaa marka mawjadaha dhererka gaarka ah loo baahan yahay habka bamgareynta oo aan si sahlan loo helin ilaha iftiinka caadiga ah.
Diode-pumped laser-state adag
Isha tamarta bilowga ah: Nidaamku wuxuu ka bilaabmaa laser diode, kaas oo u adeega sida isha bamka. Laysarada Diode waxaa lagu doortaa hufnaantooda, cabbirkooda is haysta, iyo awoodda ay ku iftiiminayaan iftiinka mawjadaha dhaadheer ee gaarka ah.
Iftiinka bamka:Laysarka diode-ku waxa uu sii daayaa iftiin uu nuugo dhexdhexaadka faa'iidada gobolka adag. Dhererka hirarka leysarka diode-ka ayaa loo qaabeeyey si uu u dhigmo astaamaha nuugista dhexdhexaadka faa'iidada.
Dawlad- AdagHel Dhexdhexaad
Qalab:Dhexdhexaadka faa'iidada ee leysarka DPSS caadi ahaan waa walxo adag sida Nd:YAG (Neodymium-doped Yttrium Aluminum Garnet), Nd:YVO4 (Neodymium-doped Yttrium Orthovanadate), ama Yb: YAG (Ytterbium-doped Yttrium Aluminum Garnet).
Doping:Agabkaan waxaa lagu daraa ayoonooyinka naadirka-dhulka (sida Nd ama Yb), kuwaas oo ah aions leysarka firfircoon.
Nuugista Tamarta iyo Kacsiga:Marka nalka bamka ee leysarka diode uu galo dhexdhexaadka faa'iidada, ion-yada dhifka ah ee dhulku waxay nuugaan tamartan waxayna ku faraxsan yihiin dawladaha tamarta sare.
Isbeddelka Dadweynaha
Gaadhida Soo noqoshada Dadweynaha:Furaha ficilka laysarka ayaa ah in la gaaro rogaal-celinta dadweynaha ee dhexdhexaadka faa'iidada. Tani waxay ka dhigan tahay in ion badan ay ku jiraan xaalad faraxsan marka loo eego gobolka dhulka.
Sii daynta la kiciyay:Marka la gaaro rogaal celinta dadweynaha, soo bandhigida sawir-qaade u dhiganta farqiga tamarta ee u dhexeeya dawladaha xiisaha leh iyo dhulka ayaa kicin kara ion-yada xiisaha leh si ay ugu soo noqdaan xaaladdii dhulka, soo saarista photon ee habka.
Resonator indhaha
Muraayadaha: Dhexdhexaadiyaha faa'iidada waxaa lagu dhejiyaa gudaha resonator indhaha, sida caadiga ah waxaa sameeyay laba muraayadood oo ku yaala cidhif kasta oo dhexdhexaad ah.
Jawaab-celinta iyo Kordhinta: Mid ka mid ah muraayadaha ayaa ah mid aad u muuqda, kan kalena qayb ahaan wuu milicsadaa. Photons ayaa dib iyo dib ugu soo noqnoqda inta u dhaxaysa muraayadahaas, iyaga oo kicinaya qiiqa sii daaya oo kor u qaada iftiinka.
Laysarka sii deynta
Iftiin isku xidhan: Photon-yada la sii daayo waa kuwo isku xidhan, taasoo la macno ah inay ku jiraan weji oo ay leeyihiin hirar isku mid ah.
Soo-saarka: Muraayada qayb ahaan milicsada waxay u ogolaataa in qaar ka mid ah iftiinkan ay dhex maraan, samaynta laydhka ka baxa leysarka DPSS.
Soo saarista Joometries: Dhinac vs. Dhammaadka Pumping
| Habka matoorka | Sharaxaada | Codsiyada | Faa'iidooyinka | Caqabadaha |
|---|---|---|---|---|
| Bamgareynta dhinaca | Iftiinka bamka wuxuu soo bandhigay si toos ah dhexdhexaadiyaha laysarka | Ulaha ama leysarka fiber | Qaybinta lebbiska ee iftiinka bamka, oo ku habboon codsiyada awoodda sare leh | Qaybinta faa'iidada aan lebiska ahayn, tayada iftiinka hoose |
| Dhamaadka bamgareynta | Iftiinka bamka oo ku haga isla dhidibka laydhka laysarka | Laysarka-state-adag sida Nd:YAG | Qaybinta faa'iidada lebbiska ah, tayada iftiinka sare | Isku-xidhka isku dhafan, kulaylka aan waxtarka lahayn ee laydhka awoodda sare leh |
Shuruudaha loo baahan yahay iftiinka bamka ee waxtarka leh
| Shuruudaha | Muhiimada | Saamaynta/Miisaanka | Qoraalo Dheeraad ah |
|---|---|---|---|
| Habboonaanta Spectrum | Mawjadda dhererka waa in ay u dhigmaan spectrum nuugista dhexdhexaadiyaha laysarka | Waxay xaqiijisaa nuugista hufan iyo rogidda dadweynaha ee waxtarka leh | - |
| xoojinta | Waa inuu ahaadaa mid sare oo ku filan heerka kicinta la rabo | Xoojinta xad dhaafka ah waxay sababi kartaa waxyeelo kulaylka; aadka u hooseeya ma gaari doono rogaal celin dadweyne | - |
| Tayada Beam | Gaar ahaan muhiim u ah laysarka dhamaadka-bamgareeyay | Waxay xaqiijisaa isku xidhka hufan waxayna gacan ka geysataa tayada laydhka laydhka ee la sii daayo | Tayada iftiinka sare waxay muhiim u tahay isku dhafka saxda ah ee iftiinka bamka iyo mugga qaabka laysarka |
| Polarization | Looga baahan yahay warbaahinta leh guryaha anisotropic | Waxay kordhisaa waxtarka nuugista waxayna saamayn kartaa polarization light laser siidayn | Xaalad polarization gaar ah ayaa laga yaabaa inay lagama maarmaan noqoto |
| Qaylada xoogga leh | Heerarka qaylada hoose waa muhiim | Isbeddelka xoogga iftiinka bamka wuxuu saameyn karaa tayada wax soo saarka laysarka iyo xasilloonida | Muhiim u ah codsiyada u baahan xasilooni sare iyo saxnaanta |
Waqtiga boostada: Dec-01-2023