लेजर जेनरेटर के 6 सबसे आम प्रकार

लेजर तकनीक आधुनिक दुनिया के रोजमर्रा के जीवन में एकीकृत हो गई है। विभिन्न प्रकार के लेजर जनरेटर अलग-अलग तरंगदैर्ध्य पर काम करते हैं, अलग-अलग विशेषताएं प्रदर्शित करते हैं, और इसलिए अलग-अलग उद्देश्यों के लिए उपयोग किए जाते हैं। 

उपयोग किए जाने वाले माध्यम के आधार पर, लेजर जनरेटर को छह प्रकारों में विभाजित किया जाता है: सॉलिड-स्टेट, गैस, डाई, डायोड, फाइबर और फ्री इलेक्ट्रॉन लेजर जनरेटर। उनमें से, सॉलिड-स्टेट और गैस लेजर के कई उपविभाग हैं। फ्री इलेक्ट्रॉन लेजर को छोड़कर, अधिकांश लेजर उत्पादन विधियाँ एक ही तंत्र पर आधारित होती हैं, जो पंप स्रोत, ऑप्टिकल रेज़ोनेटर और लाभ माध्यम जैसे घटकों पर आधारित होती हैं। 

यह लेख आपको लेजर जनरेटर के सबसे सामान्य प्रकारों, उनकी विशेषताओं और उनके अनुप्रयोगों के बारे में बताता है।

ठोस अवस्था लेजर जनरेटर 

सॉलिड-स्टेट लेजर जनरेटर में, प्रकाश का उपयोग आम तौर पर पंप स्रोत के रूप में किया जाता है, और क्रिस्टल या ग्लास का उपयोग लेजर प्रकाश उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। सामग्री एक मैट्रिक्स और एक सक्रिय आयन से बनी होती है। मैट्रिक्स सामग्री सक्रिय आयन को लेजर उत्पन्न करने के लिए एक वातावरण प्रदान करती है। आमतौर पर इस्तेमाल किए जाने वाले सक्रिय आयन मुख्य रूप से संक्रमण धातु आयन होते हैं, जैसे क्रोमियम, कोबाल्ट और निकल आयन। और दुर्लभ पृथ्वी धातु आयन, जैसे नियोडिमियम आयन। ढांकता हुआ फिल्मों के साथ लेपित दर्पणों का उपयोग अनुनाद दर्पण के रूप में किया जाता है, जिसमें एक पूर्ण दर्पण और एक आधा दर्पण शामिल है। विभिन्न सक्रिय आयनों और मैट्रिक्स सामग्रियों और प्रकाश उत्तेजना की तरंग दैर्ध्य के संयोजन के साथ, विभिन्न तरंग दैर्ध्य के लेजर उत्सर्जित होते हैं। 

रूबी लेजर जनरेटर द्वारा लेजर तरंगदैर्ध्य आउटपुट 694.3nm है, और फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दर 0.1% जितनी कम है। हालांकि, इसका फ्लोरोसेंट जीवन लंबा है, जो ऊर्जा भंडारण के लिए अनुकूल है, और यह उच्च पल्स पीक पावर आउटपुट कर सकता है। एक पेन कोर की मोटाई और एक लंबी बीम के साथ एक रूबी रॉड द्वारा उत्पन्न लेजर आसानी से एक लोहे की चादर में प्रवेश कर सकता है। अधिक कुशल YAG लेजर सिस्टम के उद्भव से पहले, रूबी लेजर सिस्टम का व्यापक रूप से काटने और ड्रिलिंग में उपयोग किया जाता था। इसके अलावा, 694nm प्रकाश मेलेनिन द्वारा आसानी से अवशोषित होता है, इसलिए रूबी लेजर का उपयोग रंजित घावों (त्वचा के धब्बे) के उपचार में भी किया जाता है। 

Ti:Sapphire लेजर जनरेटर में 660nm से 1200nm तक तरंगदैर्ध्य की एक विस्तृत ट्यूनेबल रेंज है। जब आवृत्ति दोहरीकरण तकनीक (जो प्रकाश की आवृत्ति को दोगुना कर सकती है, यानी तरंगदैर्ध्य को आधा कर सकती है) के साथ उपयोग किया जाता है, तो तरंगदैर्ध्य रेंज को 330nm-600nm तक बढ़ाया जा सकता है। टाइटेनियम नीलम लेजर सिस्टम का उपयोग फेमटोसेकंड स्पेक्ट्रोस्कोपी, नॉनलाइनियर ऑप्टिक्स रिसर्च, सफेद रोशनी की पीढ़ी, टेराहर्ट्ज़ तरंगों की पीढ़ी आदि में किया जाता है, और चिकित्सा सौंदर्य में भी इसके अनुप्रयोग हैं। 

YAG यिट्रियम एल्युमिनियम गार्नेट का संक्षिप्त नाम है, जो वर्तमान में सबसे उत्कृष्ट लेजर क्रिस्टल मैट्रिक्स है। नियोडिमियम (Nd) के साथ डोप किए जाने के बाद, यह 1064nm प्रकाश का उत्पादन कर सकता है, और अधिकतम निरंतर आउटपुट पावर 1000w तक पहुँच सकता है। शुरुआती दिनों में, एक निष्क्रिय गैस फ्लैश लैंप का उपयोग पंप स्रोत के रूप में किया जाता था, लेकिन फ्लैश लैंप पंप विधि में एक विस्तृत वर्णक्रमीय सीमा होती है, लाभ माध्यम के अवशोषण स्पेक्ट्रम के साथ खराब संयोग होता है, और एक बड़ा थर्मल लोड होता है, जिसके परिणामस्वरूप कम फोटोइलेक्ट्रिक रूपांतरण दर होती है। लेजर डायोड (LD) पंपिंग का उपयोग करके, सिस्टम उच्च दक्षता, उच्च शक्ति और लंबे जीवन के साथ लेजर प्रकाश का उत्पादन कर सकता है। 

एनडी: वाईएजी लेजर जनरेटर का उपयोग हेमांगीओमास के उपचार में किया जा सकता है और ट्यूमर के विकास को रोकता है। हालांकि, ऊतक को होने वाली थर्मल क्षति गैर-चयनात्मक है। ट्यूमर की रक्त वाहिकाओं को जमाते समय, अतिरिक्त ऊर्जा आसपास के सामान्य ऊतक को भी नुकसान पहुंचाएगी, और सर्जरी के बाद निशान छोड़ना आसान है। इसलिए, एनडी: वाईएजी लेजर का उपयोग ज्यादातर सर्जरी, स्त्री रोग, ईएनटी और त्वचाविज्ञान में कम किया जाता है। 

Yb:YAG, Ytterbium (Yb) को YAG में डोप किया जाता है, जो 1030nm प्रकाश का उत्पादन कर सकता है। Yb:YAG का पंप तरंगदैर्ध्य 941nm है, जो आउटपुट तरंगदैर्ध्य के बहुत करीब है, जो 91.4% की पंप क्वांटम दक्षता प्राप्त कर सकता है। इसका मतलब है कि अधिकांश इनपुट ऊर्जा आउटपुट ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है जबकि ऊर्जा का केवल एक छोटा हिस्सा गर्मी में बदल जाता है। पंप द्वारा उत्पन्न गर्मी को 10% के भीतर दबा दिया जाता है, जो Nd:YAG की तुलना में अपेक्षाकृत कम प्रतिशत है, जो गर्मी के रूप में 25% से 30% ऊर्जा खो देता है। Yb:YAG सबसे आकर्षक सॉलिड-स्टेट लेजर माध्यमों में से एक बन गया है, और LD-पंप हाई-पावर Yb:YAG सॉलिड-स्टेट लेजर जनरेटर एक नया शोध हॉटस्पॉट बन गया है, जिसमें उच्च दक्षता, उच्च-शक्ति सॉलिड-स्टेट लेजर जनरेटर की क्षमता है। 

उपरोक्त दो के अलावा, YAG को होल्मियम (Ho), एरबियम (Er) और कई अन्य तत्वों के साथ डोप किया जा सकता है। Ho:YAG मुख्य रूप से ऑप्टिकल संचार, रडार और चिकित्सा अनुप्रयोगों के लिए आंखों के लिए सुरक्षित 2097nm और 2091nm लेजर का उत्पादन करता है। Er:YAG 2.9-μm प्रकाश का उत्पादन करता है, और मानव शरीर में इस तरंग दैर्ध्य की उच्च अवशोषण दर होती है, इसलिए इसमें लेजर सर्जरी और संवहनी सर्जरी के लिए उपयोग किए जाने की बहुत संभावना है। 

गैस लेजर जनरेटर 

गैस लेजर जनरेटर लेजर सिस्टम हैं जो गैस को लाभ माध्यम के रूप में उपयोग करते हैं, आम तौर पर गैस डिस्चार्ज को पंप करते हैं। गैस के प्रकारों में परमाणु गैस (हीलियम-नियॉन, नोबल गैस आयन और धातु वाष्प), आणविक गैस (नाइट्रोजन और कार्बन डाइऑक्साइड) और एक्साइमर गैस शामिल हैं। वे आम तौर पर रासायनिक प्रतिक्रियाओं के तहत उत्पादित होते हैं। 

HeNe लेजर जनरेटर (HeNe) 75% या उससे अधिक He और 15% या उससे कम Ne के मिश्रण को लाभ माध्यम के रूप में उपयोग करता है। कार्य वातावरण के आधार पर, यह हरा (543.5nm), पीला (594.1nm), नारंगी (612.0nm), लाल (632.8nm), और तीन प्रकार के निकट-अवरक्त प्रकाश (1152nm, 1523nm, और 3391nm) उत्सर्जित कर सकता है, जिनमें से लाल प्रकाश (632.8nm) सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। HeNe लेजर जनरेटर द्वारा बीम आउटपुट में गाऊसी वितरण होता है, और बीम की गुणवत्ता बहुत स्थिर होती है। हालाँकि शक्ति अधिक नहीं है, लेकिन सटीक माप के क्षेत्र में इसका प्रदर्शन अच्छा है। 

आम नोबल गैस लेजर जनरेटर आर्गन आयनों (Ar+) और क्रिप्टन आयनों (Kr+) के साथ काम करते हैं। इसकी ऊर्जा रूपांतरण दर 0.6% तक पहुँच सकती है, और यह लंबे समय तक लगातार और स्थिर रूप से 30-50w की शक्ति का उत्पादन कर सकता है, और इसका जीवन काल 1000h से अधिक है। इस प्रकार के लेजर का उपयोग मुख्य रूप से लेजर डिस्प्ले, रमन स्पेक्ट्रोस्कोपी, होलोग्राफी, नॉनलाइनियर ऑप्टिक्स और अन्य शोध क्षेत्रों के साथ-साथ चिकित्सा निदान, मुद्रण रंग पृथक्करण, मेट्रोलॉजी सामग्री प्रसंस्करण और सूचना प्रसंस्करण में किया जाता है। 

धातु वाष्प लेजर जनरेटर धातु वाष्प के साथ काम करते हैं। उदाहरण के लिए, कॉपर वाष्प लेजर जनरेटर मुख्य रूप से हरी रोशनी (510.5nm) और पीली रोशनी (578.2nm) का उत्पादन करता है, जो 100w की औसत शक्ति और 100kw की अधिकतम शक्ति तक पहुँच सकता है। इसका मुख्य अनुप्रयोग डाई लेजर जनरेटर का पंप स्रोत है। इसके अलावा, इसका उपयोग हाई-स्पीड फ्लैश फोटोग्राफी, बड़े स्क्रीन प्रोजेक्शन टीवी और सामग्री प्रसंस्करण के लिए भी किया जा सकता है। 

नाइट्रोजन आणविक लेजर जनरेटर नाइट्रोजन को लाभ माध्यम के रूप में उपयोग करता है, जो 337.1 एनएम, 357.7 एनएम और 315.9 एनएम के पराबैंगनी प्रकाश का उत्सर्जन कर सकता है, और पीक पावर 45 किलोवाट तक पहुंच सकता है। इसका उपयोग कार्बनिक डाई लेजर जनरेटर के लिए पंप प्रकाश स्रोत के रूप में किया जा सकता है और इसका उपयोग आइसोटोप के लेजर पृथक्करण, प्रतिदीप्ति निदान, अल्ट्रा-हाई-स्पीड फोटोग्राफी, प्रदूषण का पता लगाने, चिकित्सा और स्वास्थ्य देखभाल और कृषि प्रजनन में भी व्यापक रूप से किया जाता है। क्योंकि इसकी छोटी तरंग दैर्ध्य एक छोटे से स्थान को प्राप्त करने के लिए ध्यान केंद्रित करना आसान है, इसका उपयोग उप-माइक्रोन घटकों को संसाधित करने के लिए भी किया जा सकता है। 

CO2 लेजर जनरेटर में इस्तेमाल किया जाने वाला लाभ माध्यम हीलियम और नाइट्रोजन के साथ मिश्रित कार्बन डाइऑक्साइड है, जो 9.6 μm और 10.6 μm तरंग दैर्ध्य पर केंद्रित दूर-अवरक्त प्रकाश का उत्पादन कर सकता है। जनरेटर में उच्च ऊर्जा रूपांतरण दर है, आउटपुट पावर कई वाट से लेकर दसियों हज़ार वाट तक हो सकती है, और बेहद उच्च बीम गुणवत्ता CO2 लेजर जनरेटर को सामग्री प्रसंस्करण, वैज्ञानिक अनुसंधान, राष्ट्रीय रक्षा और चिकित्सा में व्यापक रूप से उपयोग करती है। 

एक्साइमर अस्थिर अणु होते हैं जो विभिन्न तरंगदैर्घ्य के लेजर उत्पन्न करने के लिए अनुनादक में विभिन्न नोबल गैस और हैलोजन गैस के मिश्रण से भरे होते हैं। उत्तेजना आमतौर पर सापेक्ष इलेक्ट्रॉन बीम (200 केवी से अधिक ऊर्जा) या अनुप्रस्थ तीव्र पल्स डिस्चार्ज द्वारा प्राप्त की जाती है। जब उत्तेजित अवस्था वाले एक्साइमर के अस्थिर आणविक बंधन टूट जाते हैं और जमीनी अवस्था वाले परमाणुओं में विघटित हो जाते हैं, तो उत्तेजित अवस्था की ऊर्जा लेजर विकिरण के रूप में निकलती है। इसका व्यापक रूप से चिकित्सा, ऑप्टिकल संचार, अर्धचालक प्रदर्शन, रिमोट सेंसिंग, लेजर हथियार और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किया जाता है। 

रासायनिक लेजर जनरेटर एक विशेष प्रकार की गैस लेजर प्रणाली है जो रासायनिक प्रतिक्रियाओं द्वारा जारी ऊर्जा का उपयोग कण संख्या व्युत्क्रम को साकार करने के लिए करती है। उनमें से अधिकांश आणविक संक्रमण मोड में काम करते हैं, और विशिष्ट तरंग दैर्ध्य रेंज निकट-अवरक्त से मध्य-अवरक्त वर्णक्रमीय क्षेत्र में होती है। सबसे महत्वपूर्ण हाइड्रोजन फ्लोराइड (HF) और ड्यूटेरियम फ्लोराइड (DF) डिवाइस हैं। पूर्व 15 और 2.6 माइक्रोन के बीच 3.3 से अधिक वर्णक्रमीय रेखाओं का उत्पादन कर सकता है; बाद वाले में 25 और 3.5 माइक्रोन के बीच लगभग 4.2 वर्णक्रमीय रेखाएँ हैं। दोनों डिवाइस वर्तमान में मल्टी-मेगावाट आउटपुट में सक्षम हैं। इसकी विशाल ऊर्जा के कारण, इसका उपयोग आमतौर पर परमाणु इंजीनियरिंग और सैन्य क्षेत्रों में किया जाता है। 

डाई लेजर जनरेटर 

डाई लेजर जनरेटर लेजर माध्यम के रूप में एक कार्बनिक डाई का उपयोग करते हैं, आमतौर पर एक तरल घोल। डाई लेजर जनरेटर का उपयोग आम तौर पर गैसीय और ठोस अवस्था वाले लेजर मीडिया की तुलना में तरंग दैर्ध्य की एक विस्तृत श्रृंखला में किया जा सकता है। उनकी विस्तृत बैंडविड्थ उन्हें ट्यूनेबल और स्पंदित लेजर जनरेटर के लिए विशेष रूप से उपयुक्त बनाती है। हालाँकि, इसके छोटे मध्यम जीवन और सीमित आउटपुट पावर के कारण, इसे मूल रूप से टाइटेनियम नीलम जैसे तरंग दैर्ध्य-ट्यून करने योग्य ठोस अवस्था वाले लेजर द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। 

डायोड लेजर जनरेटर 

डायोड लेजर जनरेटर एक लेजर प्रणाली है जो माध्यम के रूप में अर्धचालक पदार्थों का उपयोग करती है। तीन उत्तेजना मोड हैं: इलेक्ट्रिक इंजेक्शन, इलेक्ट्रॉन बीम उत्तेजना, और ऑप्टिकल पंपिंग। अपने छोटे आकार, कम कीमत, उच्च दक्षता, लंबी सेवा जीवन और कम बिजली की खपत के कारण, इसका उपयोग इलेक्ट्रॉनिक सूचना, लेजर प्रिंटिंग, लेजर पॉइंटर, ऑप्टिकल संचार, लेजर टीवी, छोटे लेजर प्रोजेक्टर, इलेक्ट्रॉनिक सूचना, एकीकृत प्रकाशिकी और अन्य क्षेत्रों में किया जा सकता है। 

फाइबर लेजर जनरेटर

फाइबर लेजर जनरेटर एक प्रकार का लेजर सिस्टम है जो दुर्लभ पृथ्वी तत्व-डोप्ड ग्लास फाइबर को लाभ माध्यम के रूप में उपयोग करता है। इसका उपयोग प्रिंटिंग रोल, धातु और गैर-धातु ड्रिलिंग, कटिंग, वेल्डिंग (ब्रेज़िंग, वॉटर क्वेंचिंग, क्लैडिंग और डीप वेल्डिंग), सैन्य, रक्षा और सुरक्षा, चिकित्सा उपकरण, बड़े पैमाने पर बुनियादी ढांचे और अन्य लेजर स्रोतों के लिए पंप के रूप में किया जा सकता है। 

मुक्त इलेक्ट्रॉन लेजर जनरेटर 

मुक्त इलेक्ट्रॉन लेजर जनरेटर पारंपरिक लेजर जनरेटर से अलग एक नए प्रकार का उच्च शक्ति सुसंगत विकिरण स्रोत है। इसे माध्यम के रूप में गैस, तरल या ठोस की आवश्यकता नहीं होती है, बल्कि यह सीधे उच्च ऊर्जा इलेक्ट्रॉन बीम की गतिज ऊर्जा को सुसंगत विकिरण ऊर्जा में परिवर्तित करता है। इसलिए, यह भी माना जा सकता है कि मुक्त-इलेक्ट्रॉन लेजर जनरेटर का काम करने वाला पदार्थ मुक्त इलेक्ट्रॉन है। इसमें उच्च शक्ति, उच्च दक्षता, तरंग दैर्ध्य ट्यूनिंग की एक विस्तृत श्रृंखला और अल्ट्रा-शॉर्ट पल्स की समय संरचना जैसी उत्कृष्ट विशेषताओं की एक श्रृंखला है। इसके अलावा, कोई भी लेजर जनरेटर नहीं है जो इन विशेषताओं को एक साथ रख सकता है। भौतिकी अनुसंधान, लेजर हथियार, लेजर संलयन, फोटोकैमिस्ट्री और ऑप्टिकल संचार के क्षेत्र में इसकी काफी संभावनाएं हैं।

स्रोत द्वारा स्टाइलसीएनसी

अस्वीकरण: ऊपर दी गई जानकारी अलीबाबा डॉट कॉम से स्वतंत्र रूप से स्टाइलसीएनसी द्वारा प्रदान की गई है। अलीबाबा डॉट कॉम विक्रेता और उत्पादों की गुणवत्ता और विश्वसनीयता के बारे में कोई प्रतिनिधित्व और वारंटी नहीं देता है।