ඉක්මන් පළ කිරීම් සඳහා අපගේ සමාජ මාධ්‍ය වෙත දායක වන්න
එහි සාරය අනුව, ලේසර් පොම්ප කිරීම යනු ලේසර් ආලෝකය විමෝචනය කළ හැකි තත්වයක් ලබා ගැනීම සඳහා මාධ්‍යයක් ශක්තිජනක කිරීමේ ක්‍රියාවලියයි. මෙය සාමාන්‍යයෙන් සිදු කරනු ලබන්නේ ආලෝකය හෝ විද්‍යුත් ධාරාව මාධ්‍යයට එන්නත් කිරීම, එහි පරමාණු උද්දීපනය කිරීම සහ සුසංයෝගී ආලෝකය විමෝචනය කිරීම මගිනි. 20 වන සියවසේ මැද භාගයේ පළමු ලේසර් පැමිණීමෙන් පසු මෙම පදනම් ක්රියාවලිය සැලකිය යුතු ලෙස පරිණාමය වී ඇත.
බොහෝ විට අනුපාත සමීකරණ මගින් ආකෘතිගත කර ඇති අතර, ලේසර් පොම්ප කිරීම මූලික වශයෙන් ක්වොන්ටම් යාන්ත්‍රික ක්‍රියාවලියකි. එයට ෆෝටෝන සහ ලාභ මාධ්‍යයේ පරමාණුක හෝ අණුක ව්‍යුහය අතර සංකීර්ණ අන්තර්ක්‍රියා ඇතුළත් වේ. උසස් මාදිලි මෙම අන්තර්ක්‍රියා පිළිබඳ වඩාත් සියුම් අවබෝධයක් ලබා දෙන රබි දෝලනය වැනි සංසිද්ධි සලකා බලයි.
ලේසර් පොම්ප කිරීම යනු, සාමාන්‍යයෙන් ආලෝකයේ හෝ විද්‍යුත් ධාරාවේ ස්වරූපයෙන්, එහි පරමාණු හෝ අණු ඉහළ ශක්ති තත්ත්වයකට ඔසවා තැබීම සඳහා ලේසර් ලාභ මාධ්‍යයකට ශක්තිය සපයන ක්‍රියාවලියකි. ජනගහන ප්‍රතිවර්තනය සාක්ෂාත් කර ගැනීම සඳහා මෙම ශක්ති හුවමාරුව ඉතා වැදගත් වේ, අඩු ශක්ති තත්ත්වයකට වඩා වැඩි අංශු උද්වේගකර ඇති තත්වයක්, උත්තේජනය කරන ලද විමෝචනය හරහා ආලෝකය විස්තාරණය කිරීමට මාධ්‍යයට හැකි වේ. මෙම ක්‍රියාවලියට සංකීර්ණ ක්වොන්ටම් අන්තර්ක්‍රියා ඇතුළත් වන අතර, බොහෝ විට අනුපාත සමීකරණ හෝ වඩාත් දියුණු ක්වොන්ටම් යාන්ත්‍රික රාමු හරහා ආදර්ශණය වේ. ප්‍රධාන අංග අතරට පොම්ප ප්රභවය තෝරා ගැනීම (ලේසර් ඩයෝඩ හෝ විසර්ජන ලාම්පු වැනි), පොම්ප ජ්‍යාමිතිය (පැති හෝ අවසාන පොම්ප කිරීම) සහ විශේෂිත අවශ්‍යතාවලට ගැලපෙන පරිදි පොම්ප ආලෝක ලක්ෂණ (වර්ණාවලිය, තීව්රතාවය, කදම්භයේ ගුණාත්මකභාවය, ධ්රැවීකරණය) ප්‍රශස්ත කිරීම ඇතුළත් වේ. මධ්යම ලබා ගන්න. ඝන තත්වය, අර්ධ සන්නායක සහ වායු ලේසර් ඇතුළු විවිධ ලේසර් වර්ගවල ලේසර් පොම්ප කිරීම මූලික වන අතර ලේසර් කාර්යක්ෂම හා ඵලදායී ක්‍රියාකාරිත්වය සඳහා අත්‍යවශ්‍ය වේ.
ඔප්ටිකල් පොම්ප කරන ලද ලේසර් වර්ග
1. මාත්‍රණය කළ පරිවාරක සහිත ඝන-ප්‍රාන්ත ලේසර්
· දළ විශ්ලේෂණය:මෙම ලේසර් විද්‍යුත් පරිවාරක ධාරක මාධ්‍යයක් භාවිතා කරන අතර ලේසර් ක්‍රියාකාරී අයන සක්‍රීය කිරීම සඳහා දෘශ්‍ය පොම්ප කිරීම මත රඳා පවතී. පොදු උදාහරණයක් වන්නේ YAG ලේසර් වල නියෝඩියමියම් ය.
·මෑත පර්යේෂණ:A. Antipov et al විසින් අධ්යයනයක්. භ්‍රමණය-හුවමාරු දෘශ්‍ය පොම්ප කිරීම සඳහා ඝන-අවස්ථා ආසන්න-IR ලේසර් ගැන සාකච්ඡා කරයි. මෙම පර්යේෂණය ඝන-තත්‍ර ලේසර් තාක්‍ෂණයේ දියුණුව ඉස්මතු කරයි, විශේෂයෙන් වෛද්‍ය ප්‍රතිරූපණ සහ විදුලි සංදේශ වැනි යෙදුම් සඳහා ඉතා වැදගත් වන ආසන්න අධෝරක්ත වර්ණාවලියේ.
වැඩිදුර කියවීම:Spin-Exchange Optical Pumping සඳහා ඝන-ප්‍රාන්ත ආසන්න-IR ලේසර්
2. අර්ධ සන්නායක ලේසර්
·සාමාන්‍ය තොරතුරු: සාමාන්‍යයෙන් විද්‍යුත් වශයෙන් පොම්ප කරන ලද අර්ධ සන්නායක ලේසර් දෘෂ්‍ය පොම්ප කිරීමෙන් ද ප්‍රයෝජන ගත හැකිය, විශේෂයෙන් සිරස් බාහිර කුහර මතුපිට විමෝචක ලේසර් (VECSELs) වැනි ඉහළ දීප්තිය අවශ්ය යෙදුම්වල.
·මෑත කාලීන වර්ධනයන්: U. Keller ගේ අති වේගවත් ඝන තත්වයේ සහ අර්ධ සන්නායක ලේසර් වලින් දෘෂ්‍ය සංඛ්‍යාත පනා පිළිබඳ වැඩ ඩයෝඩ-පොම්ප කරන ලද ඝන තත්වයේ සහ අර්ධ සන්නායක ලේසර් වලින් ස්ථායී සංඛ්‍යාත පනා උත්පාදනය කිරීම පිළිබඳ අවබෝධයක් සපයයි. දෘශ්‍ය සංඛ්‍යාත මිනුම් විද්‍යාවේ යෙදුම් සඳහා මෙම දියුණුව වැදගත් වේ.
වැඩිදුර කියවීම:අති වේගවත් ඝන තත්වයේ සහ අර්ධ සන්නායක ලේසර් වලින් දෘශ්‍ය සංඛ්‍යාත පනා
3. ගෑස් ලේසර්
·ගෑස් ලේසර්වල දෘශ්‍ය පොම්ප කිරීම: ක්ෂාර වාෂ්ප ලේසර් වැනි ඇතැම් ගෑස් ලේසර් වර්ග දෘෂ්‍ය පොම්ප කිරීම භාවිතා කරයි. මෙම ලේසර් බොහෝ විට විශේෂිත ගුණ සහිත සහසම්බන්ධ ආලෝක ප්‍රභව අවශ්ය යෙදුම්වල භාවිතා වේ.
ඔප්ටිකල් පොම්ප කිරීම සඳහා මූලාශ්ර
විසර්ජන ලාම්පු: ලාම්පු පොම්ප කරන ලද ලේසර් වල බහුලව දක්නට ලැබෙන, විසර්ජන ලාම්පු ඒවායේ ඉහළ බලය සහ පුළුල් වර්ණාවලිය සඳහා භාවිතා වේ. YA Mandryko et al. සක්‍රීය මාධ්‍ය ඔප්ටිකල් පොම්ප කිරීමේ ඝන-ප්‍රාන්ත ලේසර්වල සෙනෝන් ලාම්පු තුළ ආවේග චාප විසර්ජන උත්පාදනය කිරීමේ බල ආකෘතියක් සංවර්ධනය කරන ලදී. මෙම ආකෘතිය කාර්යක්ෂම ලේසර් ක්‍රියාකාරිත්වය සඳහා තීරණාත්මක වන ආවේග පොම්ප කිරීමේ ලාම්පු වල ක්‍රියාකාරිත්වය ප්‍රශස්ත කිරීමට උපකාරී වේ.
ලේසර් ඩයෝඩ:ඩයෝඩ-පොම්ප කරන ලද ලේසර්වල භාවිතා කරන, ලේසර් ඩයෝඩ ඉහළ කාර්යක්ෂමතාව, සංයුක්ත ප්‍රමාණය සහ සියුම්ව සුසර කිරීමේ හැකියාව වැනි වාසි ලබා දෙයි.
වැඩිදුර කියවීම:ලේසර් ඩයෝඩයක් යනු කුමක්ද?
ෆ්ලෑෂ් ලාම්පු: ෆ්ලෑෂ් ලාම්පු යනු රූබි හෝ Nd:YAG ලේසර් වැනි ඝණ-ස්ථිති ලේසර් පොම්ප කිරීම සඳහා බහුලව භාවිතා වන තීව්‍ර, පුළුල් වර්ණාවලී ආලෝක ප්‍රභව වේ. ඒවා ලේසර් මාධ්යය උද්දීපනය කරන ඉහළ තීව්රතාවයකින් යුත් ආලෝකයක් සපයයි.
චාප ලාම්පු: ෆ්ලෑෂ් ලාම්පු වලට සමාන නමුත් අඛණ්ඩ ක්‍රියාකාරිත්වය සඳහා නිර්මාණය කර ඇති චාප ලාම්පු තීව්‍ර ආලෝක ප්‍රභවයක් ලබා දෙයි. අඛණ්ඩ තරංග (CW) ලේසර් ක්‍රියාකාරිත්වය අවශ්ය වන යෙදුම්වල ඒවා භාවිතා වේ.
LED (ආලෝක විමෝචක ඩයෝඩ): ලේසර් ඩයෝඩ තරම් සුලභ නොවූවත්, ඇතැම් අඩු බල යෙදවුම් වලදී දෘශ්‍ය පොම්ප කිරීම සඳහා LED භාවිතා කළ හැක. ඒවායේ දිගු ආයු කාලය, අඩු පිරිවැය සහ විවිධ තරංග ආයාමවල ඇති බව නිසා ඒවා වාසිදායක වේ.
හිරු එළිය: සමහර පර්යේෂණාත්මක සැකසුම් වලදී, සූර්ය පොම්ප කරන ලද ලේසර් සඳහා පොම්ප ප්‍රභවයක් ලෙස සාන්ද්‍රිත හිරු එළිය භාවිතා කර ඇත. කෘත්‍රිම ආලෝක ප්‍රභව හා සසඳන විට පාලනය කළ හැකි අඩු සහ තීව්රතාව අඩු වුවද, මෙම ක්රමය සූර්ය ශක්තිය උපයෝගී කරගනිමින් එය පුනර්ජනනීය හා ලාභදායී ප්‍රභවයක් බවට පත් කරයි.
ෆයිබර්-කපල්ඩ් ලේසර් ඩයෝඩ: මේවා ප්‍රකාශ තන්තු සමඟ සම්බන්ධ වූ ලේසර් ඩයෝඩ වන අතර එමඟින් පොම්ප ආලෝකය ලේසර් මාධ්‍යයට වඩාත් කාර්යක්ෂමව ලබා දෙයි. මෙම ක්රමය ෆයිබර් ලේසර් වලදී සහ පොම්ප ආලෝකය නිවැරදිව බෙදා හැරීම තීරණාත්මක වන අවස්ථාවන්හිදී විශේෂයෙන් ප්‍රයෝජනවත් වේ.
වෙනත් ලේසර්: සමහර විට, එක් ලේසර් එකක් තවත් පොම්ප කිරීමට භාවිතා කරයි. උදාහරණයක් ලෙස, ඩයි ලේසර් පොම්ප කිරීම සඳහා සංඛ්‍යාත-දෙගුණ Nd: YAG ලේසර් භාවිතා කළ හැක. සම්ප්‍රදායික ආලෝක ප්‍රභවයන් සමඟ පහසුවෙන් ලබා ගත නොහැකි පොම්ප කිරීමේ ක්රියාවලිය සඳහා නිශ්චිත තරංග ආයාමයන් අවශ්ය වන විට මෙම ක්රමය බොහෝ විට භාවිතා වේ.
ඩයෝඩ-පොම්ප කරන ලද ඝන-ස්ථිති ලේසර්
ආරම්භක බලශක්ති ප්රභවය: ක්රියාවලිය ආරම්භ වන්නේ ඩයෝඩ ලේසර් එකකින් වන අතර එය පොම්ප ප්රභවය ලෙස ක්‍රියා කරයි. ඩයෝඩ ලේසර් තෝරාගනු ලබන්නේ ඒවායේ කාර්යක්ෂමතාව, සංයුක්ත ප්‍රමාණය සහ නිශ්චිත තරංග ආයාමයකින් ආලෝකය නිකුත් කිරීමේ හැකියාව සඳහා ය.
පොම්ප ආලෝකය:ඩයෝඩ ලේසර් ආලෝකය විමෝචනය කරන අතර එය ඝන-තත්ත්ව ලාභ මාධ්යය මගින් අවශෝෂණය කර ඇත. ඩයෝඩ ලේසර් තරංග ආයාමය ලබා ගැනීමේ මාධ්‍යයේ අවශෝෂණ ලක්ෂණ වලට ගැලපෙන පරිදි සකස් කර ඇත.
ඝන-රාජ්යමධ්යම ලබා ගන්න
ද්රව්ය:DPSS ලේසර් වල ලාභ මාධ්යය සාමාන්‍යයෙන් Nd:YAG (Neodymium-doped Yttrium Aluminum Garnet), Nd:YVO4 (Neodymium-doped Yttrium Orthovanadate) හෝ Yb:YAG (Ytterbium-doped Yttrium Aluminum Garnet) වැනි ඝන-තත්ත්ව ද්‍රව්‍යයකි.
තහනම් උත්තේජක:මෙම ද්රව්ය සක්‍රීය ලේසර් අයන වන දුර්ලභ පෘථිවි අයන (Nd හෝ Yb වැනි) සමඟ මාත්‍රණය කර ඇත.
බලශක්ති අවශෝෂණය සහ උද්දීපනය:ඩයෝඩ ලේසර් වෙතින් ලැබෙන පොම්ප ආලෝකය ලාභ මාධ්‍යයට ඇතුළු වූ විට, දුර්ලභ පෘථිවි අයන මෙම ශක්තිය අවශෝෂණය කර ඉහළ ශක්ති තත්ත්වයන් වෙත උද්යෝගිමත් වේ.
ජනගහන ප්‍රතිලෝම
ජනගහන ප්‍රතිලෝම සාක්ෂාත් කර ගැනීම:ලේසර් ක්‍රියාව සඳහා යතුර වන්නේ ලාභ මාධ්‍යයේ ජනගහන ප්‍රතිලෝමයක් සාක්ෂාත් කර ගැනීමයි. මෙයින් අදහස් කරන්නේ භූමි තත්වයට වඩා වැඩි අයන උද්යෝගිමත් තත්වයක පවතින බවයි.
උත්තේජිත විමෝචනය:ජනගහන ප්‍රතිලෝම සාක්ෂාත් කර ගත් පසු, උද්වේගකර සහ භූමි තත්ත්ව අතර ශක්ති වෙනසට අනුරූප වන ෆෝටෝනයක් හඳුන්වා දීමෙන් උද්වේගකර අයන ක්‍රියාවලියේදී ෆෝටෝනයක් විමෝචනය කරමින් නැවත භූගත තත්ත්වයට පැමිණීමට උත්තේජනය කළ හැක.
ඔප්ටිකල් අනුනාදකය
දර්පණ: ලාභ මාධ්යය දෘශ්‍ය අනුනාදකයක් තුළ තබා ඇත, සාමාන්‍යයෙන් මාධ්‍යයේ එක් එක් කෙළවරේ දර්පණ දෙකකින් සෑදී ඇත.
ප්‍රතිපෝෂණ සහ විස්තාරණය: දර්පණ වලින් එකක් ඉහළ පරාවර්තක වන අතර අනෙක අර්ධ වශයෙන් පරාවර්තනය වේ. ෆෝටෝන මෙම දර්පණ අතර එහාට මෙහාට පැන, වැඩි විමෝචන උත්තේජනය කර ආලෝකය විස්තාරණය කරයි.
ලේසර් විමෝචනය
සමෝධානික ආලෝකය: විමෝචනය වන ෆෝටෝන සංයුක්ත වේ, එනම් ඒවා අදියරේ පවතින අතර එකම තරංග ආයාමයක් ඇත.
ප්‍රතිදානය: අර්ධ වශයෙන් පරාවර්තක දර්පණය මෙම ආලෝකයෙන් සමහරක් හරහා යාමට ඉඩ සලසයි, DPSS ලේසරයෙන් පිටවන ලේසර් කදම්භ සාදයි.
පොම්ප කිරීමේ ජ්‍යාමිතිය: පැත්තට එදිරිව අවසන් පොම්ප කිරීම
| පොම්ප කිරීමේ ක්රමය | විස්තරය | යෙදුම් | වාසි | අභියෝග |
|---|---|---|---|---|
| පැති පොම්ප කිරීම | ලේසර් මාධ්‍යයට ලම්බකව හඳුන්වා දුන් පොම්ප ආලෝකය | සැරයටිය හෝ ෆයිබර් ලේසර් | අධි බල යෙදුම් සඳහා සුදුසු පොම්ප ආලෝකය ඒකාකාර බෙදා හැරීම | ඒකාකාර නොවන ලාභ බෙදා හැරීම, අඩු කදම්භයේ ගුණාත්මකභාවය |
| අවසන් පොම්ප කිරීම | පොම්ප ආලෝකය ලේසර් කදම්භය ලෙස එකම අක්ෂය ඔස්සේ යොමු කෙරේ | Nd:YAG වැනි ඝන තත්වයේ ලේසර් | ඒකාකාර ලාභ බෙදා හැරීම, ඉහළ කදම්භයේ ගුණාත්මකභාවය | සංකීර්ණ පෙළගැස්ම, අධි බලැති ලේසර්වල අඩු කාර්යක්ෂම තාපය විසුරුවා හැරීම |
ඵලදායී පොම්ප ආලෝකය සඳහා අවශ්යතා
| අවශ්යතාවය | වැදගත්කම | බලපෑම/ශේෂය | අමතර සටහන් |
|---|---|---|---|
| වර්ණාවලි යෝග්‍යතාවය | තරංග ආයාමය ලේසර් මාධ්‍යයේ අවශෝෂණ වර්ණාවලියට අනුරූප විය යුතුය | කාර්යක්ෂම අවශෝෂණය සහ ඵලදායී ජනගහන ප්‍රතිලෝම සහතික කරයි | - |
| තීව්රතාව | අපේක්ෂිත උද්දීපන මට්ටම සඳහා ප්රමාණවත් තරම් ඉහළ විය යුතුය | අධික අධික තීව්රතාවයකින් තාප හානි සිදු විය හැක; ඉතා අඩුවෙන් ජනගහන ප්‍රතිලෝමයක් ලබා ගත නොහැක | - |
| බීම් ගුණාත්මකභාවය | අවසාන පොම්ප කරන ලද ලේසර් වලදී විශේෂයෙන් තීරණාත්මක වේ | කාර්යක්ෂම සම්බන්ධ කිරීම සහතික කරන අතර විමෝචනය වන ලේසර් කදම්භයේ ගුණාත්මක භාවයට දායක වේ | පොම්ප ආලෝකය සහ ලේසර් මාදිලියේ පරිමාවේ නිරවද්‍ය අතිච්ඡාදනය සඳහා ඉහළ කදම්භ ගුණත්වය ඉතා වැදගත් වේ |
| ධ්රැවීකරණය | ඇනිසොට්‍රොපික් ගුණ සහිත මාධ්‍ය සඳහා අවශ්ය වේ | අවශෝෂණ කාර්යක්ෂමතාව වැඩි කරන අතර විමෝචනය වන ලේසර් ආලෝක ධ්‍රැවීකරණයට බලපෑ හැකිය | නිශ්චිත ධ්රැවීකරණ තත්වයක් අවශ්ය විය හැකිය |
| තීව්රතාවය ශබ්දය | අඩු ශබ්ද මට්ටම් ඉතා වැදගත් වේ | පොම්ප ආලෝකයේ තීව්රතාවයේ උච්චාවචනයන් ලේසර් ප්රතිදාන ගුණාත්මකභාවය සහ ස්ථාවරත්වය කෙරෙහි බලපෑ හැකිය | ඉහළ ස්ථාවරත්වයක් සහ නිරවද්‍යතාවයක් අවශ්ය යෙදුම් සඳහා වැදගත් වේ |
පසු කාලය: දෙසැම්බර්-01-2023