Prompt Post အတွက် ကျွန်ုပ်တို့၏ လူမှုမီဒီယာတွင် စာရင်းသွင်းပါ။
ခေတ်မီနည်းပညာ၏ အုတ်မြစ်ဖြစ်သော လေဆာများသည် ရှုပ်ထွေးသကဲ့သို့ စွဲမက်ဖွယ်ကောင်းသည်။ ၎င်းတို့၏ နှလုံးသားတွင် စည်းလုံးညီညွှတ်ပြီး ချဲ့ထွင်သော အလင်းရောင်ကို ထုတ်ပေးရန်အတွက် တညီတညွတ်တည်း လုပ်ဆောင်နေသော အစိတ်အပိုင်းများ၏ တေးစုတစ်ခုရှိသည်။ ဤဘလော့ဂ်သည် လေဆာနည်းပညာကို ပိုမိုနက်ရှိုင်းစွာ နားလည်သဘောပေါက်စေရန် သိပ္ပံနည်းကျ စည်းမျဉ်းများနှင့် ညီမျှခြင်းများဖြင့် ပံ့ပိုးပေးထားသော အဆိုပါ အစိတ်အပိုင်းများ၏ ရှုပ်ထွေးနက်နဲမှုများကို ဖော်ထုတ်ထားသည်။
လေဆာစနစ်အစိတ်အပိုင်းများဆိုင်ရာ အဆင့်မြင့်ထိုးထွင်းသိမြင်မှု- ကျွမ်းကျင်ပညာရှင်များအတွက် နည်းပညာဆိုင်ရာ ရှုထောင့်
| အစိတ်အပိုင်း | လုပ်ဆောင်ချက် | ဥပမာများ |
| အလယ်အလတ်ရရှိခြင်း။ | အမြတ်အလတ်စားသည် အလင်းချဲ့ထွင်ရန်အတွက် အသုံးပြုသော လေဆာအတွင်းမှ ပစ္စည်းဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် လူဦးရေပြောင်းပြန်လှန်ခြင်းနှင့် လှုံ့ဆော်ထုတ်လွှတ်မှုဖြစ်စဉ်မှတဆင့် အလင်းချဲ့ထွင်မှုကို လွယ်ကူချောမွေ့စေသည်။ အမြတ်အလတ်စားရွေးချယ်မှုသည် လေဆာရောင်ခြည်၏ လက္ခဏာများကို ဆုံးဖြတ်သည်။ | Solid-State လေဆာများ: ဥပမာ၊ Nd:YAG (Neodymium-doped Yttrium Aluminum Garnet) ကို ဆေးဘက်ဆိုင်ရာနှင့် စက်မှုလုပ်ငန်းဆိုင်ရာ အသုံးချမှုများတွင် အသုံးပြုသည်။ဓာတ်ငွေ့လေဆာများဥပမာ- CO2 လေဆာများ၊ ဖြတ်တောက်ခြင်းနှင့် ဂဟေဆက်ခြင်းအတွက် အသုံးပြုသည်။Semiconductor လေဆာများ:ဥပမာ၊ fiber optics ဆက်သွယ်ရေးနှင့် လေဆာညွှန်မှတ်များတွင် အသုံးပြုသော လေဆာဒိုင်အိုဒိတ်များ။ |
| ချပေးသည့်အရင်းအမြစ် | ပန့်ရင်းမြစ်သည် လူဦးရေပြောင်းပြန်လှန်ခြင်း (လူဦးရေပြောင်းပြန်လှန်ခြင်းအတွက် စွမ်းအင်ရင်းမြစ်)၊ လေဆာလုပ်ဆောင်ချက်ကို ရရှိစေရန် အမြတ်အလတ်စားထံသို့ စွမ်းအင်ပေးသည်။ | Optical Pumping: ဓာတ်မီးများကဲ့သို့သော ပြင်းထန်သောအလင်းရင်းမြစ်များကို အသုံးပြု၍ solid-state လေဆာများကိုစုပ်ယူခြင်း။လျှပ်စစ်ပန့်ပေးခြင်း- လျှပ်စစ်စီးကြောင်းမှတဆင့် ဓာတ်ငွေ့လေဆာများတွင် ဓာတ်ငွေ့များကို စိတ်လှုပ်ရှားစေသည်။Semiconductor PumpingSolid-state လေဆာအလတ်စားကို စုပ်ထုတ်ရန် လေဆာဒိုင်အိုဒိတ်များကို အသုံးပြုခြင်း။ |
| Optical Cavity | မှန်နှစ်ချပ်ပါ၀င်သော optical cavity သည် အလင်းဝင်ပေါက်ကြားခံတွင် အလင်းလမ်းကြောင်းအလျားကို တိုးလာစေပြီး အလင်းချဲ့ထွင်မှုကို မြှင့်တင်ပေးသည်။ ၎င်းသည် အလင်း၏ spectral နှင့် spatial လက္ခဏာများကို ရွေးချယ်ခြင်းအတွက် လေဆာချဲ့ခြင်းအတွက် တုံ့ပြန်ချက်ယန္တရားကို ပံ့ပိုးပေးပါသည်။ | Planar-Planar Cavity: ဓာတ်ခွဲခန်းသုတေသနတွင်အသုံးပြုသောရိုးရှင်းသောဖွဲ့စည်းပုံ။Planar-Concave Cavity: စက်မှုလေဆာများတွင် အသုံးများသော အရည်အသွေးမြင့် အလင်းတန်းများကို ထောက်ပံ့ပေးသည်။ အခေါင်းပေါက်: ring gas lasers များကဲ့သို့ လက်စွပ်လေဆာများ၏ သီးခြားဒီဇိုင်းများတွင် အသုံးပြုသည်။ |
အမြတ်အလတ်စား- Quantum Mechanics နှင့် Optical Engineering ၏ Nexus
Gain Medium တွင် Quantum Dynamics
အမြတ်အလတ်စားသည် အလင်းချဲ့ထွင်မှု၏ အခြေခံကျသော လုပ်ငန်းစဉ်ဖြစ်ပြီး၊ ကွမ်တမ်မက္ကင်းနစ်တွင် နက်ရှိုင်းစွာ အမြစ်တွယ်နေသည့် ဖြစ်စဉ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ ကြားခံအတွင်းရှိ စွမ်းအင်အခြေအနေများနှင့် အမှုန်များကြား အပြန်အလှန်အကျိုးသက်ရောက်မှုကို လှုံ့ဆော်ထုတ်လွှတ်မှုနှင့် လူဦးရေပြောင်းပြန်လှန်ခြင်းဆိုင်ရာ အခြေခံမူများဖြင့် အုပ်ချုပ်သည်။ အလင်းပြင်းအား (I)၊ ကနဦးပြင်းထန်မှု (I0)၊ အသွင်ကူးပြောင်းမှုအပိုင်း (σ21)၊ နှင့် စွမ်းအင်အဆင့် (N2 နှင့် N1) နှစ်ခုရှိ အမှုန်နံပါတ်များကို ညီမျှခြင်း I = I0e^ ဖြင့် ဖော်ပြထားပါသည်။ (σ21(N2-N1)L)။ N2 > N1 သည် ချဲ့ထွင်ရန်အတွက် မရှိမဖြစ်လိုအပ်ပြီး လေဆာရူပဗေဒ၏ အခြေခံအုတ်မြစ်ဖြစ်သည့် လူဦးရေပြောင်းပြန်လှန်ခြင်းကို အောင်မြင်ရန်1].
အဆင့်သုံးဆင့်နှင့် အဆင့်လေးဆင့်စနစ်များ
လက်တွေ့ကျသော လေဆာဒီဇိုင်းများတွင် သုံးအဆင့်နှင့် လေးအဆင့်စနစ်များကို အများအားဖြင့် အသုံးပြုကြသည်။ အဆင့်သုံးဆင့်စနစ်များသည် ပိုမိုရိုးရှင်းသော်လည်း လေဆာအဆင့်သည် မြေပြင်အခြေအနေဖြစ်သောကြောင့် လူဦးရေပြောင်းပြန်လှန်မှုရရှိရန် စွမ်းအင်ပိုမိုလိုအပ်သည်။ အခြားတစ်ဖက်တွင်၊ အဆင့်လေးဆင့်စနစ်များသည် မြင့်မားသောစွမ်းအင်အဆင့်မှ ဓါတ်ပြုခြင်းမဟုတ်သော လျင်မြန်စွာ ပျက်စီးယိုယွင်းသွားခြင်းကြောင့် လူဦးရေပြောင်းပြန်လှန်ခြင်းသို့ ပိုမိုထိရောက်သောလမ်းကြောင်းကို ပေးဆောင်စေပြီး ၎င်းတို့ကို ခေတ်မီလေဆာအသုံးချမှုများတွင် ပိုမိုပျံ့နှံ့စေသည်[2].
Is Erbium-doped ဖန်ခွက်အမြတ်အလတ်?
မှန်ပါသည်၊ erbium-doped glass သည် လေဆာစနစ်များတွင် အသုံးပြုသည့် အမြတ်အလတ်စား အမျိုးအစားတစ်ခုဖြစ်သည်။ ဤအခြေအနေတွင်၊ "doping" သည် ဖန်ခွက်ထဲသို့ erbium အိုင်းယွန်း (Er³⁺) ပမာဏအချို့ကို ပေါင်းထည့်သည့်လုပ်ငန်းစဉ်ကို ရည်ညွှန်းသည်။ Erbium သည် ဖန်သားအိမ်တစ်ခုတွင် ပေါင်းထည့်လိုက်သောအခါ၊ လေဆာလည်ပတ်မှုတွင် အခြေခံကျသော လုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခုဖြစ်သည့် လှုံ့ဆော်မှုထုတ်လွှတ်မှုမှတစ်ဆင့် အလင်းကို ထိရောက်စွာချဲ့ထွင်ပေးနိုင်သည့် ရှားပါးမြေဒြပ်စင်ဖြစ်သည်။
Erbium-doped glass သည် ဖိုက်ဘာလေဆာများနှင့် ဖိုက်ဘာအသံချဲ့စက်များတွင် အထူးသဖြင့် တယ်လီကွန်မြူနတီလုပ်ငန်းတွင် ၎င်း၏အသုံးပြုမှုအတွက် အထူးထင်ရှားသည်။ ၎င်းသည် 1550 nm ဝန်းကျင်ရှိ အလင်းလှိုင်းအလျားတွင် လှိုင်းအလျားကို ထိရောက်စွာ ချဲ့ထွင်နိုင်သောကြောင့် ၎င်းသည် ဤအပလီကေးရှင်းများအတွက် ကောင်းမွန်သင့်လျော်ပြီး ၎င်းသည် စံဆီလီကာဖိုက်ဘာများ လျော့နည်းခြင်းကြောင့် optical fiber ဆက်သွယ်မှုအတွက် အဓိက လှိုင်းအလျားတစ်ခုဖြစ်သည်။
ဟိerbiumအိုင်းယွန်းများသည် pump light (မကြာခဏ) မှစုပ်ယူသည်။လေဆာ diode) မြင့်မားသောစွမ်းအင်ပြည်နယ်များအတွက်စိတ်လှုပ်ရှားကြသည်။ ၎င်းတို့သည် စွမ်းအင်နိမ့်သော အခြေအနေသို့ ပြန်သွားသောအခါ၊ ၎င်းတို့သည် လှိုင်းအလျားတွင် ဖိုတွန်များကို ထုတ်လွှတ်ကာ လေဆာဖြစ်စဉ်ကို ပံ့ပိုးပေးသည်။ ၎င်းသည် erbium-doped glass သည် လေဆာနှင့် အသံချဲ့စက် ဒီဇိုင်းအမျိုးမျိုးတွင် ထိရောက်ပြီး အသုံးများသော အမြတ်အလတ်တစ်ခု ဖြစ်လာစေသည်။
ဆက်စပ်ဘလော့ဂ်များ- သတင်း - Erbium-Doped Glass- သိပ္ပံနှင့် အသုံးချမှုများ
Pumping Mechanisms- လေဆာများ၏နောက်ကွယ်မှ မောင်းနှင်အား
လူဦးရေပြောင်းပြန်လှန်ခြင်းကို အောင်မြင်ရန် ကွဲပြားသောနည်းလမ်းများ
Pumping ယန္တရားရွေးချယ်မှုသည် လေဆာဒီဇိုင်းတွင် အဓိကကျပြီး ထိရောက်မှုမှ အထွက်လှိုင်းအလျားအထိ အရာအားလုံးကို လွှမ်းမိုးထားသည်။ ဖလက်ရှ်မီးများ သို့မဟုတ် အခြားလေဆာများကဲ့သို့ ပြင်ပအလင်းရင်းမြစ်များကို အသုံးပြု၍ အလင်းစုပ်ခြင်းအား Solid-State နှင့် ဆိုးဆေးလေဆာများတွင် အဖြစ်များသည်။ တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးတာလေဆာများသည် အီလက်ထရွန်ထိုးဆေးကို အသုံးပြုလေ့ရှိသော်လည်း၊ အထူးသဖြင့် diode-pumped solid-state လေဆာများတွင် ဤ pumping ယန္တရားများ၏ ထိရောက်မှုသည် မကြာသေးမီက သုတေသနပြုမှု၏ အရေးပါသော အာရုံစိုက်မှုတစ်ခုဖြစ်ပြီး ပိုမိုထိရောက်မှုနှင့် ကျစ်လစ်မှုတို့ကို ပေးဆောင်သည်[3].
Pumping Efficiency အတွက် နည်းပညာဆိုင်ရာ ထည့်သွင်းစဉ်းစားချက်များ
Pumping လုပ်ငန်းစဉ်၏ ထိရောက်မှုသည် လေဆာ ဒီဇိုင်း၏ အရေးပါသော ကဏ္ဍဖြစ်ပြီး အလုံးစုံ စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် အသုံးချမှု သင့်လျော်မှုကို သက်ရောက်မှုရှိသည်။ Solid-state လေဆာများတွင်၊ ပန့်ရင်းမြစ်အဖြစ် flashlamps နှင့် laser diodes အကြားရွေးချယ်မှုသည် system ၏ထိရောက်မှု၊ အပူဝန်နှင့် beam အရည်အသွေးကို သိသိသာသာထိခိုက်စေနိုင်သည်။ စွမ်းအားမြင့်၊ စွမ်းဆောင်ရည်မြင့် လေဆာဒိုင်အိုဒိတ်များ၏ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုသည် DPSS လေဆာစနစ်များကို တော်လှန်ပြောင်းလဲခဲ့ပြီး ပိုမိုကျစ်လစ်ပြီး ထိရောက်သော ဒီဇိုင်းများကို ရရှိစေသည်[4].
Optical Cavity- လေဆာရောင်ခြည်ကို အင်ဂျင်နီယာချုပ်
အခေါင်းပေါက်ဒီဇိုင်း- ရူပဗေဒနှင့် အင်ဂျင်နီယာဆိုင်ရာ ဟန်ချက်ညီသော ဥပဒေ
optical cavity သို့မဟုတ် resonator သည် passive အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုမျှသာမက လေဆာရောင်ခြည်ကိုပုံဖော်ရာတွင် တက်ကြွစွာပါဝင်သူဖြစ်သည်။ မှန်များ၏ ကွေးညွှတ်မှုနှင့် ချိန်ညှိမှု အပါအဝင် အပေါက်၏ ဒီဇိုင်းသည် လေဆာ၏ တည်ငြိမ်မှု၊ မုဒ်ဖွဲ့စည်းပုံနှင့် အထွက်ကို ဆုံးဖြတ်ရာတွင် အရေးကြီးသော အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်ပါသည်။ ဆုံးရှုံးမှုများကို လျော့နည်းစေပြီး အလင်းအမှောင်ကို မြှင့်တင်ရန် အပေါက်အား ဒီဇိုင်းထုတ်ရမည်၊5.
Oscillation အခြေအနေများနှင့် မုဒ်ရွေးချယ်မှု
လေဆာ တုန်ခါမှု ဖြစ်ပေါ်လာစေရန်၊ ကြားခံမှ ပေးဆောင်သော အမြတ်သည် အပေါက်အတွင်း ဆုံးရှုံးမှုထက် ကျော်လွန်နေရပါမည်။ ဤအခြေအနေသည် coherent wave superposition အတွက် လိုအပ်ချက်နှင့်အတူ၊ အချို့သော longitudinal modes များကိုသာ ပံ့ပိုးပေးသည်ဟု ညွှန်ပြသည်။ မုဒ်အကွာအဝေးနှင့် အလုံးစုံမုဒ်ဖွဲ့စည်းပုံသည် အပေါက်၏ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာအလျားနှင့် အမြတ်အလတ်စား၏ အလင်းယပ်ညွှန်းကိန်းတို့ကြောင့် လွှမ်းမိုးထားသည်။6].
နိဂုံး
လေဆာစနစ်များ၏ ဒီဇိုင်းနှင့် လုပ်ဆောင်ချက်သည် ကျယ်ပြန့်သော ရူပဗေဒနှင့် အင်ဂျင်နီယာဆိုင်ရာ အခြေခံမူများကို လွှမ်းခြုံထားသည်။ အမြတ်အလတ်စားကို အုပ်ချုပ်သည့် ကွမ်တမ်မက္ကင်းနစ်မှသည် optical cavity ၏ အနုစိတ်အင်ဂျင်နီယာအထိ၊ လေဆာစနစ်၏ အစိတ်အပိုင်းတစ်ခုစီသည် ၎င်း၏ အလုံးစုံလုပ်ဆောင်နိုင်စွမ်းတွင် အရေးပါသောအခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်ပါသည်။ ဤဆောင်းပါးသည် နယ်ပယ်အတွင်းရှိ ပရော်ဖက်ဆာများနှင့် optical engineers များ၏ အဆင့်မြင့်နားလည်မှုနှင့်အတူ ထပ်တူထပ်မျှသော ထိုးထွင်းသိမြင်နားလည်မှုများကို ပေးဆောင်ထားပြီး ရှုပ်ထွေးသောလေဆာနည်းပညာ၏ကမ္ဘာကို တစ်ချက်ကြည့်လိုက်သည်။
ကိုးကား
- 1. Siegman, AE (1986)။ လေဆာများ။ တက္ကသိုလ်သိပ္ပံစာအုပ်များ။
- 2. Svelto, O. (2010)။ လေဆာ၏အခြေခံမူများ။ Springer
- 3. Koechner, W. (2006)။ Solid-State လေဆာအင်ဂျင်နီယာ။ Springer
- 4. Piper, JA, & Mildren, RP (2014)။ Diode Pumped Solid State လေဆာများ။ လေဆာနည်းပညာနှင့် အသုံးချမှုများ၏ လက်စွဲစာအုပ် (အတွဲ III)။ CRC သတင်းဌာန။
- 5. Milonni, PW, & Eberly, JH (2010)။ လေဆာရူပဗေဒ။ Wiley
- 6. Silfvast, WT (2004)။ လေဆာအခြေခံများ။ Cambridge တက္ကသိုလ်စာနယ်ဇင်း။
တင်ချိန်- နိုဝင်ဘာ ၂၇-၂၀၂၃