डायोड-पंप सॉलिड-स्टेट लेजर: Difference between revisions

From Vigyanwiki
(Created page with "{{Short description|Type of laser}} एक डायोड-पंप्ड ठोस राज्य लेजर (DPSSL) एक सॉलिड-स्टेट लेज...")
 
No edit summary
 
(8 intermediate revisions by 4 users not shown)
Line 1: Line 1:
{{Short description|Type of laser}}
{{Short description|Type of laser}}
एक डायोड-पंप्ड [[ठोस राज्य लेजर]] (DPSSL) एक सॉलिड-स्टेट लेज़र है, जो [[लेज़र डायोड]] के साथ एक सॉलिड गेन माध्यम, उदाहरण के लिए, एक [[ माणिक ]] या एनडी: YAG लेज़र | नियोडिमियम-डोप्ड YAG [[क्रिस्टल]] को पंप करके बनाया जाता है।
डायोड-पंप सॉलिड-स्टेट लेजर (DPSSL) एक घन-अवस्था लेज़र है, जो घन सक्रिय लेजर माध्यम को उत्तेजित करके बनाया जाता है, उदाहरण के लिए, एक [[ माणिक |माणिक]] या नियोडिमियम-अपमिश्रित YAG [[क्रिस्टल|स्फटिक]] को उत्तेजित करके बनाया जाता है।


डीपीएसएसएल के पास अन्य प्रकारों की तुलना में कॉम्पैक्टनेस और दक्षता में फायदे हैं, और उच्च शक्ति वाले डीपीएसएसएल ने कई वैज्ञानिक अनुप्रयोगों में आयन लेसरों और [[फ्लैशलैम्प-पंप लेजर]] लेसरों को बदल दिया है, और अब आमतौर पर हरे और अन्य रंगीन [[ लेजर सूचक ]]्स में दिखाई दे रहे हैं।
डीपीएसएसएल के पास अन्य प्रकारों की तुलना में संहतता और दक्षता में लाभ हैं, और उच्च शक्ति वाले डीपीएसएसएल ने कई वैज्ञानिक अनुप्रयोगों में आयन लेसरों और [[फ्लैशलैम्प-पंप लेजर|क्षण दीप-उत्तेजित]] लेसरों को बदल दिया है, और अब सामान्यतः हरे और अन्य रंगीन [[ लेजर सूचक |लेजर सूचक]] में दिखाई दे रहे हैं।


== युग्मन ==
== युग्मन ==
{{uncited section|date=January 2023}}
स्फटिक और ऊर्जा दक्षता (न्यूनतम संभव उत्तेजित फोटॉन ऊर्जा) में अवशोषण गुणांक के बीच एक इष्टतम समझौता करने के लिए लेजर डायोड की तरंग दैर्ध्य को तापमान के माध्यम से समस्वरित किया जाता है। चूंकि अपशिष्ट ऊर्जा [[थर्मल लेंसिंग|ऊष्मीय लेंसिंग]] द्वारा सीमित है, इसका मतलब उच्च तीव्रता वाले निर्वहन प्रकाश की तुलना में उच्च शक्ति घनत्व है।
क्रिस्टल और ऊर्जा दक्षता (न्यूनतम संभव पंप फोटॉन ऊर्जा) में अवशोषण गुणांक के बीच एक इष्टतम समझौता करने के लिए लेजर डायोड की तरंग दैर्ध्य को तापमान के माध्यम से ट्यून किया जाता है। चूंकि अपशिष्ट ऊर्जा [[थर्मल लेंसिंग]] द्वारा सीमित है, इसका मतलब उच्च तीव्रता वाले डिस्चार्ज लैंप की तुलना में उच्च शक्ति घनत्व है।


उच्च शक्ति वाले लेज़र एकल क्रिस्टल का उपयोग करते हैं, लेकिन कई लेज़र डायोड स्ट्रिप्स (एक सब्सट्रेट में एक दूसरे के बगल में कई डायोड) या ढेर (सब्सट्रेट्स के ढेर) में व्यवस्थित होते हैं। इस डायोड ग्रिड को [[ लेंस (प्रकाशिकी) ]] के माध्यम से क्रिस्टल पर चित्रित किया जा सकता है। डायोड के बीच के अंधेरे क्षेत्रों को वैकल्पिक रूप से हटाकर उच्च चमक (बेहतर बीम प्रोफाइल और लंबे समय तक डायोड जीवनकाल के लिए अग्रणी) प्राप्त की जाती है, जो वर्तमान को ठंडा करने और वितरित करने के लिए आवश्यक हैं। यह दो चरणों में किया जाता है:
उच्च शक्ति वाले लेज़र एकल स्फटिक का उपयोग करते हैं, लेकिन कई लेज़र डायोड पट्टी (एक क्रियाधार में एक दूसरे के बगल में कई डायोड) या ढेर (क्रियाधार के ढेर) में व्यवस्थित होते हैं। इस डायोड संजाल को [[ लेंस (प्रकाशिकी) |लेंस (प्रकाशिकी)]] के माध्यम से स्फटिक पर चित्रित किया जा सकता है। डायोड के बीच के अंधेरे क्षेत्रों को वैकल्पिक रूप से हटाकर उच्च चमक (बेहतर किरण परिच्छेदिका और लंबे समय तक डायोड जीवनकाल के लिए अग्रणी) प्राप्त की जाती है, जो वर्तमान को ठंडा करने और वितरित करने के लिए आवश्यक हैं। यह दो चरणों में किया जाता है:
# तेज अक्ष को [[बेलनाकार]] माइक्रो-लेंस के एक संरेखित झंझरी के साथ मिलाया जाता है।
# तेज अक्ष को [[बेलनाकार]] सूक्ष्म-लेंस के एक संरेखित झंझरी के साथ मिलाया जाता है।
# आंशिक रूप से टकराए गए बीम को क्रिस्टल में कम आकार में चित्रित किया जाता है। क्रिस्टल को विक्षनरी पंप किया जा सकता है: दोनों छोरों से अनुदैर्ध्य या विक्षनरी: तीन या अधिक पक्षों से अनुप्रस्थ।
# आंशिक रूप से टकराए गए किरण को स्फटिक में कम आकार में चित्रित किया जाता है। स्फटिक को विक्षनरी उत्तेजित किया जा सकता है: दोनों छोरों से अनुदैर्ध्य या विक्षनरी: तीन या अधिक पक्षों से अनुप्रस्थ होता है।
प्रत्येक डायोड को एक [[ प्रकाशित तंतु ]] में युग्मित करके कई डायोड से बीम को भी जोड़ा जा सकता है, जो ठीक डायोड (लेकिन माइक्रो-लेंस के पीछे) पर रखा जाता है। फाइबर बंडल के दूसरे छोर पर, क्रिस्टल पर एक समान, गैप-लेस, गोल प्रोफाइल बनाने के लिए फाइबर को एक साथ जोड़ा जाता है। यह रिमोट पावर सप्लाई के उपयोग की भी अनुमति देता है।
प्रत्येक डायोड को एक [[ प्रकाशित तंतु |प्रकाशित तंतु]] में युग्मित करके कई डायोड से किरण को भी जोड़ा जा सकता है, जो ठीक डायोड (लेकिन सूक्ष्म-लेंस के पीछे) पर रखा जाता है। तंतु पूलिका के दूसरे छोर पर, स्फटिक पर एक समान, अंतराल-रहित, गोल परिच्छेदिका बनाने के लिए तंतु को एक साथ जोड़ा जाता है। यह सुदूर शक्ति आपूर्ति के उपयोग की भी अनुमति देता है।


=== कुछ नंबर ===
=== कुछ अंक ===


उच्च शक्ति वाले लेजर डायोड को एक दूसरे के बगल में कई सिंगल स्ट्रिप लेजर डायोड के साथ बार के रूप में गढ़ा जाता है।
उच्च शक्ति वाले लेजर डायोड को एक दूसरे के बगल में कई एकल पट्टी लेजर डायोड के साथ स्तंभ के रूप में गढ़ा जाता है।


प्रत्येक एकल पट्टी डायोड में आमतौर पर सक्रिय मात्रा होती है:
प्रत्येक एकल पट्टी डायोड में सामान्यतः सक्रिय मात्रा होती है:
{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
|-
|-
|1 µm || 2 mm || 100 µm
|1 µm || 2 mm || 100 µm
|-
|-
|Height || Depth || Width
|लम्बाई || गहराई || चौड़ाई
|-
|-
|fast axis || optical axis || slow axis
|तीव्र अक्ष || प्रकाशिक अक्ष || मंथर अक्ष
|}
|}
और अगले लेजर डायोड के लिए पूरे बार (100 से 200) µm दूरी के लिए कूलिंग तकनीक पर निर्भर करता है।
और अगले लेजर डायोड के लिए पूरे स्तंभ (100 से 200) µm दूरी के लिए शीतलन तकनीक पर निर्भर करता है।


तीव्र अक्ष के साथ डायोड का अंतिम फलक 1 µm ऊंचाई की पट्टी पर प्रतिबिम्बित किया जा सकता है। लेकिन धीमी धुरी के साथ अंतिम फलक को 100 माइक्रोमीटर से छोटे क्षेत्र में चित्रित किया जा सकता है। यह छोटे विचलन (इसलिए नाम: 'धीमा अक्ष') के कारण होता है जो गहराई से चौड़ाई के अनुपात द्वारा दिया जाता है। उपरोक्त संख्याओं का उपयोग करके तेज़ अक्ष को 5 माइक्रोमीटर चौड़े स्थान पर चित्रित किया जा सकता है।
तीव्र अक्ष के साथ डायोड का अंतिम फलक 1 µm ऊंचाई की पट्टी पर प्रतिबिम्बित किया जा सकता है। लेकिन धीमी धुरी के साथ अंतिम फलक को 100 सूक्ष्ममीटर से छोटे क्षेत्र में चित्रित किया जा सकता है। यह छोटे विचलन (इसलिए नाम: 'धीमा अक्ष') के कारण होता है जो गहराई से चौड़ाई के अनुपात द्वारा दिया जाता है। उपरोक्त संख्याओं का उपयोग करके तेज़ अक्ष को 5 सूक्ष्ममापी चौड़े स्थान पर चित्रित किया जा सकता है।


तो एक बीम प्राप्त करने के लिए जो दोनों धुरी में समान विचलन है, 5 लेजर डायोड से बने बार के अंत चेहरे, 5 के आकार के साथ 5 स्पॉट वाले छवि विमान पर 4 (एसाइलिंड्रिकल) सिलेंडर लेंस के माध्यम से चित्रित किए जा सकते हैं। मिमी x 1 मिमी। कम डाइवर्जेंस बीम के लिए इस बड़े आकार की आवश्यकता होती है। कम विचलन पैराएक्सियल ऑप्टिक्स की अनुमति देता है, जो सस्ता है, और जिसका उपयोग न केवल एक स्पॉट उत्पन्न करने के लिए किया जाता है, बल्कि लेजर क्रिस्टल (लंबाई = 50 मिमी) के अंदर एक लंबी बीम कमर होती है, जिसे इसके अंतिम चेहरों के माध्यम से पंप किया जाता है।
एक किरण प्राप्त करने के लिए जो दोनों धुरी में समान अपसारित है, 5 लेजर डायोड से बने स्तंभ के अभिप्राय फलक, 5मिमी x 1 मिमी के आकार के साथ 5 बिन्दु वाले प्रतिबंब तल पर 4 (बेलनाकार) बेलनाकार लेंस के माध्यम से चित्रित किए जा सकते हैं। कम भिन्नता किरण के लिए इस बड़े आकार की आवश्यकता होती है। कम विचलन उपाक्षीय दृग्विद्या की अनुमति देता है, जो अल्पमूल्य है, और जिसका उपयोग न केवल एक बिन्दु उत्पन्न करने के लिए किया जाता है, बल्कि लेजर स्फटिक (लंबाई = 50 मिमी) के अंदर एक लंबी किरण कटि होती है, जिसे इसके अंतिम फलक के माध्यम से उत्तेजित किया जाता है।


साथ ही पैराएक्सियल मामले में सोने या तांबे के दर्पणों या कांच के प्रिज्मों का उपयोग करके धब्बों को एक दूसरे के ऊपर रखना और 5 x 5 मिमी बीम प्रोफ़ाइल प्राप्त करना बहुत आसान है। (गोलाकार) लेंस की एक दूसरी जोड़ी लेजर क्रिस्टल के अंदर इस वर्गाकार बीम प्रोफ़ाइल की छवि बनाती है।
साथ ही उपाक्षीय स्तिथि में सोने या तांबे के दर्पणों या कांच के वर्णक्रम का उपयोग करके चित्ती को एक दूसरे के ऊपर रखना और 5 x 5 मिमी किरण परिच्छेदिका प्राप्त करना बहुत आसान है। (गोलाकार) लेंस की एक दूसरी जोड़ी लेजर स्फटिक के अंदर इस वर्गाकार किरण परिच्छेदिका की छवि बनाती है।


अंत में लेजर डायोड में 0.001 मिमी³ सक्रिय आयतन एक एनडी: वाईवीओ में 1250 मिमी³ को संतृप्त करने में सक्षम है<sub>4</sub> क्रिस्टल।
अंत में लेजर डायोड में 0.001 mm³ सक्रिय आयतन एक Nd: YVO<sub>4</sub> स्फटिक में 1250 mm³ को संतृप्त करने में सक्षम है।


== सामान्य डीपीएसएसएल प्रक्रियाएं ==
== सामान्य डीपीएसएसएल प्रक्रियाएं ==
[[File:YAG2.svg|thumb|300px|विभिन्न प्रकार के आयनिक क्रिस्टल में नियोडिमियम आयन, और चश्मे में भी, लेजर गेन माध्यम के रूप में कार्य करते हैं, आमतौर पर नियोडिमियम आयन में एक विशेष परमाणु संक्रमण से 1,064 एनएम प्रकाश उत्सर्जित करते हैं, बाहरी स्रोत से उत्तेजना में पंप किए जाने के बाद। 946 एनएम संक्रमण प्रकाश का चयन भी संभव है]]उपयोग में आने वाला सबसे आम डीपीएसएसएल 532 एनएम [[तरंग दैर्ध्य]] ग्रीन लेजर पॉइंटर है। एक शक्तिशाली (>200 [[मिलीवाट]]) 808 एनएम वेवलेंथ [[ अवरक्त ]] [[GaAlAs]] लेजर डायोड एक नियोडिमियम-डोप्ड [[yttrium एल्यूमीनियम गार्नेट]] (एनडी:YAG) या एक [[नियोडिमियम-डोप्ड येट्रियम ऑर्थोवनाडेट]] (एनडी:वाईवीओ) को पंप करता है<sub>4</sub>) क्रिस्टल जो [[Neodymium]] आयन के मुख्य वर्णक्रमीय संक्रमण से 1064 एनएम तरंग दैर्ध्य प्रकाश उत्पन्न करता है। फिर इस प्रकाश को [[पोटेशियम टिटानिल फॉस्फेट]] क्रिस्टल में एक अरैखिक प्रकाशिकी प्रक्रिया का उपयोग करके आवृत्ति दोगुनी कर दी जाती है, जिससे 532 एनएम प्रकाश उत्पन्न होता है। ग्रीन डीपीएसएसएल आमतौर पर लगभग 20% कुशल होते हैं, हालांकि कुछ लेजर 35% दक्षता तक पहुंच सकते हैं। दूसरे शब्दों में, 2.5 W पंप डायोड का उपयोग करने वाले एक हरे रंग के DPSSL से 532 एनएम प्रकाश के लगभग 500-900 mW के उत्पादन की उम्मीद की जाएगी।
[[File:YAG2.svg|thumb|300px|विभिन्न प्रकार के आयनिक स्फटिक में नियोडिमियम आयन, और काँच में भी, लेजर गेन माध्यम के रूप में कार्य करते हैं, सामान्यतः नियोडिमियम आयन में एक विशेष परमाणु संक्रमण से 1,064 एनएम प्रकाश उत्सर्जित करते हैं, बाहरी स्रोत से उत्तेजना में उत्तेजित किए जाने के बाद। 946 एनएम संक्रमण प्रकाश का चयन भी संभव है]]उपयोग में आने वाला सबसे सामान्य डीपीएसएसएल 532 एनएम [[तरंग दैर्ध्य]] हरी लेजर संकेतक है। एक शक्तिशाली (>200 [[मिलीवाट]]) 808 nm तरंग दैर्घ्य [[ अवरक्त |अवरक्त]] [[GaAlAs]] लेजर डायोड एक नियोडिमियम-अपमिश्रित [[yttrium एल्यूमीनियम गार्नेट|ईट्रियम एल्यूमीनियम गार्नेट]] (एनडी:YAG) या एक [[नियोडिमियम-डोप्ड येट्रियम ऑर्थोवनाडेट|नियोडिमियम-अपमिश्रित येट्रियम ऑर्थोवनाडेट]] (Nd:YVO<sub>4</sub>) को उत्तेजित करता है। स्फटिक जो [[Neodymium|नीयोडिमियम]] आयन के मुख्य वर्णक्रमीय संक्रमण से 1064 एनएम तरंग दैर्ध्य प्रकाश उत्पन्न करता है। फिर इस प्रकाश को [[पोटेशियम टिटानिल फॉस्फेट|दहातु टिटानिल फॉस्फेट]] स्फटिक में एक अरैखिक प्रकाशिकी प्रक्रिया का उपयोग करके आवृत्ति दोगुनी कर दी जाती है, जिससे 532 nm प्रकाश उत्पन्न होता है। हरी डीपीएसएसएल सामान्यतः लगभग 20% कुशल होते हैं, हालांकि कुछ लेजर 35% दक्षता तक पहुंच सकते हैं। दूसरे शब्दों में, 2.5 W उत्तेजित डायोड का उपयोग करने वाले एक हरे रंग के DPSSL से 532 एनएम प्रकाश के लगभग 500-900 mW के उत्पादन की अपेक्षा की जाएगी।


इष्टतम स्थितियों में, एनडी: वाईवीओ<sub>4</sub> 60% की रूपांतरण दक्षता है,<ref>{{cite web|url=http://www.unitedcrystals.com/YVO4Prop.html|title=Nd:YVO4 Properties|website=www.unitedcrystals.com}}</ref> जबकि केटीपी की रूपांतरण दक्षता 80% है।<ref>{{cite web|url=http://www.unitedcrystals.com/KTPProp.html|title=केटीपी गुण|website=www.unitedcrystals.com}}</ref> दूसरे शब्दों में, एक ग्रीन डीपीएसएसएल सैद्धांतिक रूप से 48% की समग्र दक्षता रख सकता है।
इष्टतम स्थितियों में, Nd: YVO<sub>4</sub> 60% की रूपांतरण दक्षता है,<ref>{{cite web|url=http://www.unitedcrystals.com/YVO4Prop.html|title=Nd:YVO4 Properties|website=www.unitedcrystals.com}}</ref> जबकि केटीपी की रूपांतरण दक्षता 80% है।<ref>{{cite web|url=http://www.unitedcrystals.com/KTPProp.html|title=केटीपी गुण|website=www.unitedcrystals.com}}</ref> दूसरे शब्दों में, एक हरी डीपीएसएसएल सैद्धांतिक रूप से 48% की समग्र दक्षता रख सकता है।


बहुत उच्च उत्पादन शक्तियों के दायरे में, केटीपी क्रिस्टल ऑप्टिकल क्षति के लिए अतिसंवेदनशील हो जाता है। इस प्रकार, उच्च शक्ति वाले डीपीएसएसएल में आम तौर पर एक बड़ा बीम व्यास होता है, क्योंकि 1064 एनएम लेजर केटीपी क्रिस्टल तक पहुंचने से पहले विस्तारित होता है, जिससे इन्फ्रारेड प्रकाश से विकिरण कम हो जाता है। कम बीम व्यास को बनाए रखने के लिए, [[लिथियम ट्राइबोरेट]] (एलबीओ) जैसे उच्च क्षति सीमा वाले क्रिस्टल का उपयोग इसके बजाय किया जाता है।
बहुत उच्च उत्पादन शक्तियों के परिक्षेत्र में, केटीपी स्फटिक दृक् क्षति के लिए अतिसंवेदनशील हो जाता है। इस प्रकार, उच्च शक्ति वाले डीपीएसएसएल में सामान्यतः एक बड़ा किरण व्यास होता है, क्योंकि 1064 एनएम लेजर केटीपी स्फटिक तक पहुंचने से पहले विस्तारित होता है, जिससे अवरक्त प्रकाश से विकिरण कम हो जाता है। कम किरण व्यास को बनाए रखने के लिए, [[लिथियम ट्राइबोरेट|लिथियम त्रिमुखकी]] (एलबीओ) जैसे उच्च क्षति सीमा वाले स्फटिक का उपयोग इसके स्थान पर किया जाता है।


ब्लू डीपीएसएसएल लगभग समान प्रक्रिया का उपयोग करते हैं, सिवाय इसके कि 808 एनएम प्रकाश को एनडी: वाईएजी क्रिस्टल द्वारा 946 एनएम प्रकाश में परिवर्तित किया जा रहा है (उसी एनडी-डोप्ड क्रिस्टल में नियोडिमियम की इस गैर-प्रमुख वर्णक्रमीय रेखा का चयन), जो तब आवृत्ति है -एक [[बीटा बेरियम बोरेट]] (बीबीओ) क्रिस्टल या एलबीओ क्रिस्टल द्वारा दुगुनी करके 473 एनएम। सामग्रियों के कम लाभ के कारण, ब्लू लेसर अपेक्षाकृत कमजोर होते हैं, और केवल लगभग 3-5% कुशल होते हैं। 2000 के दशक के अंत में, यह पता चला कि [[बिस्मुथि त्रिवरात]] (BiBO) क्रिस्टल BBO या LBO की तुलना में अधिक कुशल थे और [[हाइग्रोस्कोपी]] होने का नुकसान नहीं है,<ref name=redop>{{cite web|url=http://www.redoptronics.com/BIBO-crystal.html|title=ब्लू लेजर के लिए बीआईबीओ क्रिस्टल|website=www.redoptronics.com}}</ref> जो नमी के संपर्क में आने पर क्रिस्टल को ख़राब कर देता है।
नीला डीपीएसएसएल लगभग समान प्रक्रिया का उपयोग करते हैं, इसको छोड़कर कि 808 एनएम प्रकाश को एनडी: वाईएजी स्फटिक द्वारा 946 एनएम प्रकाश में परिवर्तित किया जा रहा है (उसी एनडी-अपमिश्रित स्फटिक में नियोडिमियम की इस गैर-प्रमुख वर्णक्रमीय रेखा का चयन), जिसे तब बीटा बेरियम बोरेट (BBO) स्फटिक या LBO स्फटिक द्वारा आवृत्ति-दोगुनी करके 473 nm कर दिया जाता है। सामग्रियों के कम लाभ के कारण, नीला लेसर अपेक्षाकृत शक्तिहीन होते हैं, और केवल लगभग 3-5% कुशल होते हैं। 2000 के दशक के अंत में, यह पता चला कि [[बिस्मुथि त्रिवरात]] (BiBO) स्फटिक BBO या LBO की तुलना में अधिक कुशल थे और [[हाइग्रोस्कोपी|आर्द्रताग्राही]] होने की हानि नहीं है,<ref name=redop>{{cite web|url=http://www.redoptronics.com/BIBO-crystal.html|title=ब्लू लेजर के लिए बीआईबीओ क्रिस्टल|website=www.redoptronics.com}}</ref> जो नमी के संपर्क में आने पर स्फटिक को ख़राब कर देता है।


पीले डीपीएसएसएल एक और भी जटिल प्रक्रिया का उपयोग करते हैं: एक 808 एनएम पंप डायोड का उपयोग 1,064 एनएम और 1,342 एनएम प्रकाश उत्पन्न करने के लिए किया जाता है, जो 593.5 एनएम बनने के समानांतर में योग किए जाते हैं। उनकी जटिलता के कारण, अधिकांश पीले डीपीएसएसएल केवल लगभग 1% कुशल हैं, और आमतौर पर प्रति यूनिट बिजली अधिक महंगी होती है।
पीले डीपीएसएसएल एक और भी जटिल प्रक्रिया का उपयोग करते हैं: एक 808 एनएम उत्तेजित डायोड का उपयोग 1,064 एनएम और 1,342 एनएम प्रकाश उत्पन्न करने के लिए किया जाता है, जो 593.5 एनएम बनने के समानांतर में योग किए जाते हैं। उनकी जटिलता के कारण, अधिकांश पीले डीपीएसएसएल केवल लगभग 1% कुशल हैं, और सामान्यतः प्रति इकाई बिजली अधिक महंगी होती है।


एक अन्य विधि 1,064 और 1,319 एनएम प्रकाश उत्पन्न करना है, जिसका योग 589 एनएम है।<ref name=aip75>{{Cite web |url=http://jap.aip.org/resource/1/japiau/v75/i12/p8240_s1?isAuthorized=no |title=589 nm light generation by intracavity mixing in a Nd:YAG laser &#124; Browse Journal - Journal of Applied Physics |access-date=2010-11-17 |archive-url=https://web.archive.org/web/20110722192236/http://jap.aip.org/resource/1/japiau/v75/i12/p8240_s1?isAuthorized=no |archive-date=2011-07-22 |url-status=dead }}</ref> यह प्रक्रिया अधिक कुशल है, लगभग 3% पंप डायोड की शक्ति को पीली रोशनी में परिवर्तित किया जा रहा है।<ref>Yellow lasers with 2.5 W pump diodes have reached up to around 80 mW</ref>
एक अन्य विधि 1,064 और 1,319 एनएम प्रकाश उत्पन्न करना है, जिसका योग 589 एनएम है।<ref name=aip75>{{Cite web |url=http://jap.aip.org/resource/1/japiau/v75/i12/p8240_s1?isAuthorized=no |title=589 nm light generation by intracavity mixing in a Nd:YAG laser &#124; Browse Journal - Journal of Applied Physics |access-date=2010-11-17 |archive-url=https://web.archive.org/web/20110722192236/http://jap.aip.org/resource/1/japiau/v75/i12/p8240_s1?isAuthorized=no |archive-date=2011-07-22 |url-status=dead }}</ref> यह प्रक्रिया अधिक कुशल है, लगभग 3% उत्तेजित डायोड की शक्ति को पीली रोशनी में परिवर्तित किया जा रहा है।<ref>Yellow lasers with 2.5 W pump diodes have reached up to around 80 mW</ref>




== डायोड लेजर से तुलना ==
== डायोड लेजर से तुलना ==
{{uncited section|date=January 2023}}
DPSSLs और डायोड लेज़र दो सबसे सामान्य प्रकार के घन-अवस्था लेज़र हैं। हालांकि, दोनों प्रकार के अपने लाभ और हानि हैं।
DPSSLs और डायोड लेज़र दो सबसे सामान्य प्रकार के सॉलिड-स्टेट लेज़र हैं। हालांकि, दोनों प्रकार के अपने फायदे और नुकसान हैं।


डीपीएसएसएल में आम तौर पर उच्च बीम गुणवत्ता होती है और अपेक्षाकृत अच्छी बीम गुणवत्ता बनाए रखते हुए बहुत उच्च शक्तियों तक पहुंच सकते हैं। क्योंकि डायोड द्वारा पंप किया गया क्रिस्टल अपने स्वयं के लेजर के रूप में कार्य करता है, आउटपुट बीम की गुणवत्ता इनपुट बीम से स्वतंत्र होती है। इसकी तुलना में, डायोड लेजर केवल कुछ सौ मिलीवाट तक ही पहुंच सकते हैं जब तक कि वे कई अनुप्रस्थ मोड में काम नहीं करते। इस तरह के मल्टी-मोड लेसरों में एक बड़ा बीम व्यास और एक बड़ा विचलन होता है, जो अक्सर उन्हें कम वांछनीय बनाता है। वास्तव में, [[ दृस्टि सम्बन्धी अभियान ]] जैसे कुछ अनुप्रयोगों में सिंगल-मोड ऑपरेशन आवश्यक है।<ref>{{Cite journal|url=http://proceedings.spiedigitallibrary.org/proceeding.aspx?articleid=1241656|title=ऑप्टिकल स्कैनिंग और रिकॉर्डिंग के लिए सिंगल मोड डायोड लेजर|first1=R. J.|last1=Fu|first2=C. J.|last2=Hwang|first3=C. S.|last3=Wang|journal=Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (Spie) Conference Series |editor-first1=Rick |editor-first2=Lewis |editor-first3=Morris |editor-last1=Feinberg |editor-last2=Holmes |editor-last3=Levitt |date=16 July 1986|publisher=SPIE|volume=0610|pages=138–141|doi=10.1117/12.956398|series=Scientific and Engineering Applications of Commercial Laser Devices|bibcode=1986SPIE..610..138F |s2cid=137632453 }}</ref>
डीपीएसएसएल में सामान्यतः उच्च किरण गुणवत्ता होती है और अपेक्षाकृत अच्छी किरण गुणवत्ता बनाए रखते हुए बहुत उच्च शक्तियों तक पहुंच सकते हैं। क्योंकि डायोड द्वारा उत्तेजित किया गया स्फटिक अपने स्वयं के लेजर के रूप में कार्य करता है, प्रक्षेपण किरण की गुणवत्ता निविष्ट किरण से स्वतंत्र होती है। इसकी तुलना में, डायोड लेजर केवल कुछ सौ मिलीवाट तक ही पहुंच सकते हैं जब तक कि वे कई अनुप्रस्थ विधि में काम नहीं करते। इस तरह के बहु-विधि लेसरों में एक बड़ा किरण व्यास और एक बड़ा विचलन होता है, जो प्रायः उन्हें कम वांछनीय बनाता है। वस्तुतः, [[ दृस्टि सम्बन्धी अभियान |दृस्टि सम्बन्धी अभियान]] जैसे कुछ अनुप्रयोगों में एकल-विधि संचालन आवश्यक है।<ref>{{Cite journal|url=http://proceedings.spiedigitallibrary.org/proceeding.aspx?articleid=1241656|title=ऑप्टिकल स्कैनिंग और रिकॉर्डिंग के लिए सिंगल मोड डायोड लेजर|first1=R. J.|last1=Fu|first2=C. J.|last2=Hwang|first3=C. S.|last3=Wang|journal=Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (Spie) Conference Series |editor-first1=Rick |editor-first2=Lewis |editor-first3=Morris |editor-last1=Feinberg |editor-last2=Holmes |editor-last3=Levitt |date=16 July 1986|publisher=SPIE|volume=0610|pages=138–141|doi=10.1117/12.956398|series=Scientific and Engineering Applications of Commercial Laser Devices|bibcode=1986SPIE..610..138F |s2cid=137632453 }}</ref>
दूसरी ओर, डायोड लेजर सस्ते और अधिक ऊर्जा दक्ष होते हैं। चूंकि डीपीएसएसएल क्रिस्टल 100% कुशल नहीं हैं, आवृत्ति परिवर्तित होने पर कुछ शक्ति खो जाती है। DPSSL भी तापमान के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं और केवल एक छोटी सी सीमा के भीतर ही बेहतर ढंग से काम कर सकते हैं। अन्यथा, लेज़र स्थिरता के मुद्दों से ग्रस्त होगा, जैसे कि मोड के बीच रुकना और आउटपुट पावर में बड़े उतार-चढ़ाव। DPSSL को अधिक जटिल निर्माण की भी आवश्यकता होती है।
 
दूसरी ओर, डायोड लेजर अल्पमूल्य और अधिक ऊर्जा दक्ष होते हैं। चूंकि डीपीएसएसएल स्फटिक 100% कुशल नहीं हैं, आवृत्ति परिवर्तित होने पर कुछ शक्ति खो जाती है। DPSSL भी तापमान के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं और केवल एक छोटी सी सीमा के भीतर ही बेहतर ढंग से काम कर सकते हैं। अन्यथा, लेज़र स्थिरता के विषयों से ग्रस्त होगा, जैसे कि विधि के बीच रुकना और प्रक्षेपण ऊर्जा में बड़े उतार-चढ़ाव होते हैं। DPSSL को अधिक जटिल निर्माण की भी आवश्यकता होती है।


डायोड लेसरों को भी डीपीएसएसएल की तुलना में अधिक आवृत्ति के साथ सटीक रूप से संशोधित किया जा सकता है।
डायोड लेसरों को भी डीपीएसएसएल की तुलना में अधिक आवृत्ति के साथ सटीक रूप से संशोधित किया जा सकता है।


नियोडिमियम-डोप्ड सॉलिड स्टेट लेजर औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए पसंद का लेजर स्रोत बना हुआ है। 885-एनएम (अधिक पारंपरिक व्यापक 808-एनएम बैंड के बजाय) पर ऊपरी एनडी लेजर स्तर का प्रत्यक्ष पम्पिंग लेज़िंग क्वांटम दोष में कमी के माध्यम से बेहतर प्रदर्शन की क्षमता प्रदान करता है, जिससे सिस्टम दक्षता में सुधार होता है, शीतलन आवश्यकताओं को कम करता है, और आगे TEM00 पावर स्केलिंग को सक्षम करना। एनडी: वाईएजी में संकीर्ण 885-एनएम अवशोषण सुविधा के कारण, कुछ सिस्टम तरंग दैर्ध्य-लॉक डायोड पंप स्रोतों के उपयोग से लाभान्वित हो सकते हैं, जो पंप उत्सर्जन स्पेक्ट्रम को संकीर्ण और स्थिर करने के लिए सेवा प्रदान करते हैं ताकि इसे इस अवशोषण सुविधा के साथ निकटता से जोड़ा जा सके। तिथि करने के लिए, उच्च शक्ति डायोड लेजर लॉकिंग योजनाएं जैसे कि आंतरिक वितरित प्रतिक्रिया ब्रैग झंझरी और बाहरी रूप से संरेखित वॉल्यूम होलोग्राफिक झंझरी ऑप्टिक्स, वीएचजी, को व्यापक रूप से लागू नहीं किया गया है क्योंकि प्रौद्योगिकी की लागत में वृद्धि हुई है और प्रदर्शन दंड का अनुमान लगाया गया है। हालांकि, स्थिर डायोड पंप स्रोतों के निर्माण में हालिया प्रगति जो बाहरी तरंगदैर्ध्य लॉकिंग का उपयोग करती है, अब शक्ति और दक्षता पर कम-से-कोई प्रभाव के साथ बेहतर वर्णक्रमीय गुणों की पेशकश करती है।<ref>{{cite web|last=Leisher|first=Paul|title=Commercial High-Efficiency 885-nm Diode Lasers|url=http://www.nlight.net/nlight-files/file/technical_papers/SSDLTR%202009%20HIgh%20Efficiency%20885%20nm%20Diode%20Lasers.pdf|publisher=nLIGHT|access-date=18 May 2012}}</ref> इस दृष्टिकोण के लाभों में लेजर दक्षता, वर्णक्रमीय लाइनविड्थ और पम्पिंग दक्षता में सुधार शामिल हैं।
नियोडिमियम-अपमिश्रित घन अवस्था लेसर औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए पसंद का लेजर स्रोत बना हुआ है। 885-एनएम (अधिक पारंपरिक व्यापक 808-एनएम पट्टी के स्थान पर) पर ऊपरी एनडी लेजर स्तर का प्रत्यक्ष उत्तेजित लेज़िंग परिमाण न्यूनता में कमी के माध्यम से बेहतर प्रदर्शन की क्षमता प्रदान करता है, जिससे प्रणाली दक्षता में सुधार होता है, शीतलन आवश्यकताओं को कम करता है, और आगे TEM00 ऊर्जा प्रवर्धन को सक्षम करना। एनडी: वाईएजी में संकीर्ण 885-एनएम अवशोषण सुविधा के कारण, कुछ प्रणाली तरंग तरंग दैर्घ्य-वर्जित डायोड उत्तेजित स्रोतों के उपयोग से लाभान्वित हो सकते हैं, जो उत्तेजित उत्सर्जन वर्णक्रम को संकीर्ण और स्थिर करने के लिए सेवा प्रदान करते हैं ताकि इसे इस अवशोषण सुविधा के साथ निकटता से जोड़ा जा सके। अब तक, उच्च शक्ति डायोड लेजर अभिबंधन योजनाएं जैसे कि आंतरिक वितरित प्रतिक्रिया ब्रैग झंझरी और बाहरी रूप से संरेखित आयतन स्वलिखित झंझरी दृग्विद्या, वीएचजी, को व्यापक रूप से लागू नहीं किया गया है क्योंकि प्रौद्योगिकी की लागत में वृद्धि हुई है और प्रदर्शन दंड का अनुमान लगाया गया है। हालांकि, स्थिर डायोड उत्तेजित स्रोतों के निर्माण में हालिया प्रगति जो बाहरी तरंगदैर्ध्य अभिबंधन का उपयोग करती है, अब शक्ति और दक्षता पर कम-से-कोई प्रभाव के साथ बेहतर वर्णक्रमीय गुणों का प्रस्ताव रखता है।<ref>{{cite web|last=Leisher|first=Paul|title=Commercial High-Efficiency 885-nm Diode Lasers|url=http://www.nlight.net/nlight-files/file/technical_papers/SSDLTR%202009%20HIgh%20Efficiency%20885%20nm%20Diode%20Lasers.pdf|publisher=nLIGHT|access-date=18 May 2012}}</ref> इस दृष्टिकोण के लाभों में लेजर दक्षता, वर्णक्रमीय रेखा विस्तार और पंपन दक्षता में सुधार सम्मिलित हैं।


==संदर्भ==
==संदर्भ==
Line 66: Line 65:


==बाहरी संबंध==
==बाहरी संबंध==
*[https://web.archive.org/web/20080517041520/http://repairfaq.ece.drexel.edu/sam/laserdio.htm Sam's laser FAQ]
*[https://web.archive.org/web/20080517041520/http://repairfaq.ece.drexel.edu/sam/laserdio.htm सैम का लेजर FAQ]


{{Solid-state laser}}
{{Solid-state laser}}
[[Category: सेमीकंडक्टर लेजर]] [[Category: सॉलिड-स्टेट लेजर]]


[[Category: Machine Translated Page]]
[[Category:Collapse templates]]
[[Category:Created On 27/03/2023]]
[[Category:Created On 27/03/2023]]
[[Category:Lua-based templates]]
[[Category:Machine Translated Page]]
[[Category:Navigational boxes| ]]
[[Category:Navigational boxes without horizontal lists]]
[[Category:Pages with script errors]]
[[Category:Sidebars with styles needing conversion]]
[[Category:Template documentation pages|Documentation/doc]]
[[Category:Templates Translated in Hindi]]
[[Category:Templates Vigyan Ready]]
[[Category:Templates generating microformats]]
[[Category:Templates that add a tracking category]]
[[Category:Templates that are not mobile friendly]]
[[Category:Templates that generate short descriptions]]
[[Category:Templates using TemplateData]]
[[Category:Wikipedia metatemplates]]
[[Category:सेमीकंडक्टर लेजर]]
[[Category:सॉलिड-स्टेट लेजर]]

Latest revision as of 20:49, 26 April 2023

डायोड-पंप सॉलिड-स्टेट लेजर (DPSSL) एक घन-अवस्था लेज़र है, जो घन सक्रिय लेजर माध्यम को उत्तेजित करके बनाया जाता है, उदाहरण के लिए, एक माणिक या नियोडिमियम-अपमिश्रित YAG स्फटिक को उत्तेजित करके बनाया जाता है।

डीपीएसएसएल के पास अन्य प्रकारों की तुलना में संहतता और दक्षता में लाभ हैं, और उच्च शक्ति वाले डीपीएसएसएल ने कई वैज्ञानिक अनुप्रयोगों में आयन लेसरों और क्षण दीप-उत्तेजित लेसरों को बदल दिया है, और अब सामान्यतः हरे और अन्य रंगीन लेजर सूचक में दिखाई दे रहे हैं।

युग्मन

स्फटिक और ऊर्जा दक्षता (न्यूनतम संभव उत्तेजित फोटॉन ऊर्जा) में अवशोषण गुणांक के बीच एक इष्टतम समझौता करने के लिए लेजर डायोड की तरंग दैर्ध्य को तापमान के माध्यम से समस्वरित किया जाता है। चूंकि अपशिष्ट ऊर्जा ऊष्मीय लेंसिंग द्वारा सीमित है, इसका मतलब उच्च तीव्रता वाले निर्वहन प्रकाश की तुलना में उच्च शक्ति घनत्व है।

उच्च शक्ति वाले लेज़र एकल स्फटिक का उपयोग करते हैं, लेकिन कई लेज़र डायोड पट्टी (एक क्रियाधार में एक दूसरे के बगल में कई डायोड) या ढेर (क्रियाधार के ढेर) में व्यवस्थित होते हैं। इस डायोड संजाल को लेंस (प्रकाशिकी) के माध्यम से स्फटिक पर चित्रित किया जा सकता है। डायोड के बीच के अंधेरे क्षेत्रों को वैकल्पिक रूप से हटाकर उच्च चमक (बेहतर किरण परिच्छेदिका और लंबे समय तक डायोड जीवनकाल के लिए अग्रणी) प्राप्त की जाती है, जो वर्तमान को ठंडा करने और वितरित करने के लिए आवश्यक हैं। यह दो चरणों में किया जाता है:

  1. तेज अक्ष को बेलनाकार सूक्ष्म-लेंस के एक संरेखित झंझरी के साथ मिलाया जाता है।
  2. आंशिक रूप से टकराए गए किरण को स्फटिक में कम आकार में चित्रित किया जाता है। स्फटिक को विक्षनरी उत्तेजित किया जा सकता है: दोनों छोरों से अनुदैर्ध्य या विक्षनरी: तीन या अधिक पक्षों से अनुप्रस्थ होता है।

प्रत्येक डायोड को एक प्रकाशित तंतु में युग्मित करके कई डायोड से किरण को भी जोड़ा जा सकता है, जो ठीक डायोड (लेकिन सूक्ष्म-लेंस के पीछे) पर रखा जाता है। तंतु पूलिका के दूसरे छोर पर, स्फटिक पर एक समान, अंतराल-रहित, गोल परिच्छेदिका बनाने के लिए तंतु को एक साथ जोड़ा जाता है। यह सुदूर शक्ति आपूर्ति के उपयोग की भी अनुमति देता है।

कुछ अंक

उच्च शक्ति वाले लेजर डायोड को एक दूसरे के बगल में कई एकल पट्टी लेजर डायोड के साथ स्तंभ के रूप में गढ़ा जाता है।

प्रत्येक एकल पट्टी डायोड में सामान्यतः सक्रिय मात्रा होती है:

1 µm 2 mm 100 µm
लम्बाई गहराई चौड़ाई
तीव्र अक्ष प्रकाशिक अक्ष मंथर अक्ष

और अगले लेजर डायोड के लिए पूरे स्तंभ (100 से 200) µm दूरी के लिए शीतलन तकनीक पर निर्भर करता है।

तीव्र अक्ष के साथ डायोड का अंतिम फलक 1 µm ऊंचाई की पट्टी पर प्रतिबिम्बित किया जा सकता है। लेकिन धीमी धुरी के साथ अंतिम फलक को 100 सूक्ष्ममीटर से छोटे क्षेत्र में चित्रित किया जा सकता है। यह छोटे विचलन (इसलिए नाम: 'धीमा अक्ष') के कारण होता है जो गहराई से चौड़ाई के अनुपात द्वारा दिया जाता है। उपरोक्त संख्याओं का उपयोग करके तेज़ अक्ष को 5 सूक्ष्ममापी चौड़े स्थान पर चित्रित किया जा सकता है।

एक किरण प्राप्त करने के लिए जो दोनों धुरी में समान अपसारित है, 5 लेजर डायोड से बने स्तंभ के अभिप्राय फलक, 5मिमी x 1 मिमी के आकार के साथ 5 बिन्दु वाले प्रतिबंब तल पर 4 (बेलनाकार) बेलनाकार लेंस के माध्यम से चित्रित किए जा सकते हैं। कम भिन्नता किरण के लिए इस बड़े आकार की आवश्यकता होती है। कम विचलन उपाक्षीय दृग्विद्या की अनुमति देता है, जो अल्पमूल्य है, और जिसका उपयोग न केवल एक बिन्दु उत्पन्न करने के लिए किया जाता है, बल्कि लेजर स्फटिक (लंबाई = 50 मिमी) के अंदर एक लंबी किरण कटि होती है, जिसे इसके अंतिम फलक के माध्यम से उत्तेजित किया जाता है।

साथ ही उपाक्षीय स्तिथि में सोने या तांबे के दर्पणों या कांच के वर्णक्रम का उपयोग करके चित्ती को एक दूसरे के ऊपर रखना और 5 x 5 मिमी किरण परिच्छेदिका प्राप्त करना बहुत आसान है। (गोलाकार) लेंस की एक दूसरी जोड़ी लेजर स्फटिक के अंदर इस वर्गाकार किरण परिच्छेदिका की छवि बनाती है।

अंत में लेजर डायोड में 0.001 mm³ सक्रिय आयतन एक Nd: YVO4 स्फटिक में 1250 mm³ को संतृप्त करने में सक्षम है।

सामान्य डीपीएसएसएल प्रक्रियाएं

विभिन्न प्रकार के आयनिक स्फटिक में नियोडिमियम आयन, और काँच में भी, लेजर गेन माध्यम के रूप में कार्य करते हैं, सामान्यतः नियोडिमियम आयन में एक विशेष परमाणु संक्रमण से 1,064 एनएम प्रकाश उत्सर्जित करते हैं, बाहरी स्रोत से उत्तेजना में उत्तेजित किए जाने के बाद। 946 एनएम संक्रमण प्रकाश का चयन भी संभव है

उपयोग में आने वाला सबसे सामान्य डीपीएसएसएल 532 एनएम तरंग दैर्ध्य हरी लेजर संकेतक है। एक शक्तिशाली (>200 मिलीवाट) 808 nm तरंग दैर्घ्य अवरक्त GaAlAs लेजर डायोड एक नियोडिमियम-अपमिश्रित ईट्रियम एल्यूमीनियम गार्नेट (एनडी:YAG) या एक नियोडिमियम-अपमिश्रित येट्रियम ऑर्थोवनाडेट (Nd:YVO4) को उत्तेजित करता है। स्फटिक जो नीयोडिमियम आयन के मुख्य वर्णक्रमीय संक्रमण से 1064 एनएम तरंग दैर्ध्य प्रकाश उत्पन्न करता है। फिर इस प्रकाश को दहातु टिटानिल फॉस्फेट स्फटिक में एक अरैखिक प्रकाशिकी प्रक्रिया का उपयोग करके आवृत्ति दोगुनी कर दी जाती है, जिससे 532 nm प्रकाश उत्पन्न होता है। हरी डीपीएसएसएल सामान्यतः लगभग 20% कुशल होते हैं, हालांकि कुछ लेजर 35% दक्षता तक पहुंच सकते हैं। दूसरे शब्दों में, 2.5 W उत्तेजित डायोड का उपयोग करने वाले एक हरे रंग के DPSSL से 532 एनएम प्रकाश के लगभग 500-900 mW के उत्पादन की अपेक्षा की जाएगी।

इष्टतम स्थितियों में, Nd: YVO4 60% की रूपांतरण दक्षता है,[1] जबकि केटीपी की रूपांतरण दक्षता 80% है।[2] दूसरे शब्दों में, एक हरी डीपीएसएसएल सैद्धांतिक रूप से 48% की समग्र दक्षता रख सकता है।

बहुत उच्च उत्पादन शक्तियों के परिक्षेत्र में, केटीपी स्फटिक दृक् क्षति के लिए अतिसंवेदनशील हो जाता है। इस प्रकार, उच्च शक्ति वाले डीपीएसएसएल में सामान्यतः एक बड़ा किरण व्यास होता है, क्योंकि 1064 एनएम लेजर केटीपी स्फटिक तक पहुंचने से पहले विस्तारित होता है, जिससे अवरक्त प्रकाश से विकिरण कम हो जाता है। कम किरण व्यास को बनाए रखने के लिए, लिथियम त्रिमुखकी (एलबीओ) जैसे उच्च क्षति सीमा वाले स्फटिक का उपयोग इसके स्थान पर किया जाता है।

नीला डीपीएसएसएल लगभग समान प्रक्रिया का उपयोग करते हैं, इसको छोड़कर कि 808 एनएम प्रकाश को एनडी: वाईएजी स्फटिक द्वारा 946 एनएम प्रकाश में परिवर्तित किया जा रहा है (उसी एनडी-अपमिश्रित स्फटिक में नियोडिमियम की इस गैर-प्रमुख वर्णक्रमीय रेखा का चयन), जिसे तब बीटा बेरियम बोरेट (BBO) स्फटिक या LBO स्फटिक द्वारा आवृत्ति-दोगुनी करके 473 nm कर दिया जाता है। सामग्रियों के कम लाभ के कारण, नीला लेसर अपेक्षाकृत शक्तिहीन होते हैं, और केवल लगभग 3-5% कुशल होते हैं। 2000 के दशक के अंत में, यह पता चला कि बिस्मुथि त्रिवरात (BiBO) स्फटिक BBO या LBO की तुलना में अधिक कुशल थे और आर्द्रताग्राही होने की हानि नहीं है,[3] जो नमी के संपर्क में आने पर स्फटिक को ख़राब कर देता है।

पीले डीपीएसएसएल एक और भी जटिल प्रक्रिया का उपयोग करते हैं: एक 808 एनएम उत्तेजित डायोड का उपयोग 1,064 एनएम और 1,342 एनएम प्रकाश उत्पन्न करने के लिए किया जाता है, जो 593.5 एनएम बनने के समानांतर में योग किए जाते हैं। उनकी जटिलता के कारण, अधिकांश पीले डीपीएसएसएल केवल लगभग 1% कुशल हैं, और सामान्यतः प्रति इकाई बिजली अधिक महंगी होती है।

एक अन्य विधि 1,064 और 1,319 एनएम प्रकाश उत्पन्न करना है, जिसका योग 589 एनएम है।[4] यह प्रक्रिया अधिक कुशल है, लगभग 3% उत्तेजित डायोड की शक्ति को पीली रोशनी में परिवर्तित किया जा रहा है।[5]


डायोड लेजर से तुलना

DPSSLs और डायोड लेज़र दो सबसे सामान्य प्रकार के घन-अवस्था लेज़र हैं। हालांकि, दोनों प्रकार के अपने लाभ और हानि हैं।

डीपीएसएसएल में सामान्यतः उच्च किरण गुणवत्ता होती है और अपेक्षाकृत अच्छी किरण गुणवत्ता बनाए रखते हुए बहुत उच्च शक्तियों तक पहुंच सकते हैं। क्योंकि डायोड द्वारा उत्तेजित किया गया स्फटिक अपने स्वयं के लेजर के रूप में कार्य करता है, प्रक्षेपण किरण की गुणवत्ता निविष्ट किरण से स्वतंत्र होती है। इसकी तुलना में, डायोड लेजर केवल कुछ सौ मिलीवाट तक ही पहुंच सकते हैं जब तक कि वे कई अनुप्रस्थ विधि में काम नहीं करते। इस तरह के बहु-विधि लेसरों में एक बड़ा किरण व्यास और एक बड़ा विचलन होता है, जो प्रायः उन्हें कम वांछनीय बनाता है। वस्तुतः, दृस्टि सम्बन्धी अभियान जैसे कुछ अनुप्रयोगों में एकल-विधि संचालन आवश्यक है।[6]

दूसरी ओर, डायोड लेजर अल्पमूल्य और अधिक ऊर्जा दक्ष होते हैं। चूंकि डीपीएसएसएल स्फटिक 100% कुशल नहीं हैं, आवृत्ति परिवर्तित होने पर कुछ शक्ति खो जाती है। DPSSL भी तापमान के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं और केवल एक छोटी सी सीमा के भीतर ही बेहतर ढंग से काम कर सकते हैं। अन्यथा, लेज़र स्थिरता के विषयों से ग्रस्त होगा, जैसे कि विधि के बीच रुकना और प्रक्षेपण ऊर्जा में बड़े उतार-चढ़ाव होते हैं। DPSSL को अधिक जटिल निर्माण की भी आवश्यकता होती है।

डायोड लेसरों को भी डीपीएसएसएल की तुलना में अधिक आवृत्ति के साथ सटीक रूप से संशोधित किया जा सकता है।

नियोडिमियम-अपमिश्रित घन अवस्था लेसर औद्योगिक अनुप्रयोगों के लिए पसंद का लेजर स्रोत बना हुआ है। 885-एनएम (अधिक पारंपरिक व्यापक 808-एनएम पट्टी के स्थान पर) पर ऊपरी एनडी लेजर स्तर का प्रत्यक्ष उत्तेजित लेज़िंग परिमाण न्यूनता में कमी के माध्यम से बेहतर प्रदर्शन की क्षमता प्रदान करता है, जिससे प्रणाली दक्षता में सुधार होता है, शीतलन आवश्यकताओं को कम करता है, और आगे TEM00 ऊर्जा प्रवर्धन को सक्षम करना। एनडी: वाईएजी में संकीर्ण 885-एनएम अवशोषण सुविधा के कारण, कुछ प्रणाली तरंग तरंग दैर्घ्य-वर्जित डायोड उत्तेजित स्रोतों के उपयोग से लाभान्वित हो सकते हैं, जो उत्तेजित उत्सर्जन वर्णक्रम को संकीर्ण और स्थिर करने के लिए सेवा प्रदान करते हैं ताकि इसे इस अवशोषण सुविधा के साथ निकटता से जोड़ा जा सके। अब तक, उच्च शक्ति डायोड लेजर अभिबंधन योजनाएं जैसे कि आंतरिक वितरित प्रतिक्रिया ब्रैग झंझरी और बाहरी रूप से संरेखित आयतन स्वलिखित झंझरी दृग्विद्या, वीएचजी, को व्यापक रूप से लागू नहीं किया गया है क्योंकि प्रौद्योगिकी की लागत में वृद्धि हुई है और प्रदर्शन दंड का अनुमान लगाया गया है। हालांकि, स्थिर डायोड उत्तेजित स्रोतों के निर्माण में हालिया प्रगति जो बाहरी तरंगदैर्ध्य अभिबंधन का उपयोग करती है, अब शक्ति और दक्षता पर कम-से-कोई प्रभाव के साथ बेहतर वर्णक्रमीय गुणों का प्रस्ताव रखता है।[7] इस दृष्टिकोण के लाभों में लेजर दक्षता, वर्णक्रमीय रेखा विस्तार और पंपन दक्षता में सुधार सम्मिलित हैं।

संदर्भ

  1. "Nd:YVO4 Properties". www.unitedcrystals.com.
  2. "केटीपी गुण". www.unitedcrystals.com.
  3. "ब्लू लेजर के लिए बीआईबीओ क्रिस्टल". www.redoptronics.com.
  4. "589 nm light generation by intracavity mixing in a Nd:YAG laser | Browse Journal - Journal of Applied Physics". Archived from the original on 2011-07-22. Retrieved 2010-11-17.
  5. Yellow lasers with 2.5 W pump diodes have reached up to around 80 mW
  6. Fu, R. J.; Hwang, C. J.; Wang, C. S. (16 July 1986). Feinberg, Rick; Holmes, Lewis; Levitt, Morris (eds.). "ऑप्टिकल स्कैनिंग और रिकॉर्डिंग के लिए सिंगल मोड डायोड लेजर". Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers (Spie) Conference Series. Scientific and Engineering Applications of Commercial Laser Devices. SPIE. 0610: 138–141. Bibcode:1986SPIE..610..138F. doi:10.1117/12.956398. S2CID 137632453.
  7. Leisher, Paul. "Commercial High-Efficiency 885-nm Diode Lasers" (PDF). nLIGHT. Retrieved 18 May 2012.


बाहरी संबंध