ലേസർ തത്വവും അതിന്റെ ആപ്ലിക്കേഷനും

ഉത്തേജക വികിരണവും ആവശ്യമായ ഫീഡ്ബാക്കും വഴി ചുരുക്കിയ, മോണോക്രോമാറ്റിക്, കോർച്ചന്റ് ലൈറ്റ് ബീമുകൾ സൃഷ്ടിക്കുന്ന പ്രക്രിയയെയും ഉപകരണത്തെയും ലേസർ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. അടിസ്ഥാനപരമായി, ലേസർ തലമുറയ്ക്ക് മൂന്ന് ഘടകങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്: ഒരു "റെസിസ്റ്റേറ്റർ," "ഒരു" മീഡിയം, "ഒരു" പമ്പിംഗ് ഉറവിടം ".

ഉത്തരം. തത്വം

ഒരു ആറ്റത്തിന്റെ ചലന നില വിവിധ energy ർജ്ജ നിലയിലേക്ക് തിരിക്കാം, ഉയർന്ന energy ർജ്ജ നിലയിൽ നിന്നുള്ള ആറ്റത്തെ പരിവർത്തനങ്ങൾ കുറഞ്ഞ energy ർജ്ജ നിലയിലായപ്പോൾ, അത് അനുബന്ധ energy ർജ്ജത്തിന്റെ ഫോട്ടോണുകൾ (സ്വയമേവയുള്ള വികിരണം). അതുപോലെ, ഒരു prive ർജ്ജ നിലയേഷനിൽ ഒരു ഫോട്ടോസൺ സംഭവം, അത് ആഗിരണം ചെയ്യുമ്പോൾ, അത് ആറ്റത്തിന് കുറഞ്ഞ energy ർജ്ജ നിലയിൽ നിന്ന് ഉയർന്ന energy ർജ്ജ നിലവാരത്തിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യും (ആവേശകരമായ ആഗിരണം എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നവർ); ഉയർന്ന energy ർജ്ജ നിലകളിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്ന ചില ആറ്റങ്ങളിൽ ചിലത് energy ർജ്ജ നിലയിലേക്കും ഫോട്ടോണുകളെ പുറപ്പെടുവിക്കും (ഉത്തേജക വികിരണം എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നു). ഈ പ്രസ്ഥാനങ്ങൾ ഒറ്റപ്പെടലിൽ സംഭവിക്കുന്നില്ല, പക്ഷേ പലപ്പോഴും സമാന്തരമായി. ഉചിതമായ മാധ്യമങ്ങൾ, മതിയായ ബാഹ്യ വൈദ്യുത വൈദ്യുത വയൽ, മതിയായ വികിരണം ഞങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുമ്പോൾ, ഉത്തേജിത വികിരണം കുറയുന്നു, അതിനാൽ ഉത്തേജിത ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതിനേക്കാൾ, പുറത്തുവിടുന്ന ഫോട്ടോസുകൾ ഉണ്ടാകും, ഫലമായി ലേസർ വെളിച്ചത്തിന് കാരണമാകും.

ബി. വർഗ്ഗീകരണം

ലേസർ ഉത്പാദിപ്പിക്കുന്ന മാധ്യമപ്രകാരം ലേസർ ദ്രാവക ലേസർ, ഗ്യാസ് ലേസർ, സോളിഡ് ലേസർ എന്നിങ്ങനെ തിരിക്കാം. ഇപ്പോൾ ഏറ്റവും സാധാരണമായ അർദ്ധചാലക ലേസർ ഒരുതരം സോളിഡ്-സ്റ്റേറ്റ് ലേസറാണ്.

C. രചന

മിക്ക ലേസറുകളും മൂന്ന് ഭാഗങ്ങൾ ചേർന്നതാണ്: ആവേശകരമായ സിസ്റ്റം, ലേസർ മെറ്റീരിയൽ, ഒപ്റ്റിക്കൽ റെസികേറ്റർ. പ്രകാശം, വൈദ്യുത അല്ലെങ്കിൽ രാസ energy ർജ്ജം സൃഷ്ടിക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങളാണ് ആവേശകരമായ സംവിധാനങ്ങൾ. നിലവിൽ, പഴയതും വൈദ്യുതി അല്ലെങ്കിൽ രാസപ്രവർത്തനവുമാണ് ഉപയോഗിക്കുന്ന പ്രധാന പ്രോത്സാഹനം. മാണിക്യം, ബെറിലിയം ഗ്ലാസ്, നിയോൺ വാതകർ, അർദ്ധചാലകർ, ജൈവയുടെ തെളിച്ചം വർദ്ധിപ്പിക്കുക, ലേസേറിന്റെ തരംഗദൈർഘ്യം, നിർദ്ദേശം എന്നിവ മെച്ചപ്പെടുത്തുക എന്നതാണ് ലേസർ പദാർത്ഥങ്ങൾ ലേസർ പദാർത്ഥങ്ങൾ.

D. അപേക്ഷ

ലേസർ വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കപ്പെടുന്നു, പ്രധാനമായും ഫൈബർ ആശയവിനിമയം, ലേസർ റഞ്ച്, ലേസർ മുറിക്കൽ, ലേസർ ആയുധങ്ങൾ, ലേസർ ഡിസ്ക് തുടങ്ങിയവ.

ഇ. ചരിത്രം

1958-ൽ അമേരിക്കൻ ശാസ്ത്രജ്ഞരും പട്ടണങ്ങളും ഒരു മാന്ത്രിക പ്രതിഭാസം കണ്ടെത്തി: അപൂർവ എർത്ത് ക്രിസ്റ്റലിലെ ആന്തരിക ലൈറ്റ് ബൾബിനെ അവർ പുറപ്പെടുവിച്ച വെളിച്ചം പുറപ്പെടുവിച്ചപ്പോൾ, ക്രിസ്റ്റലിലെ തന്മാശകൾ ശോഭയുള്ളത് ശോഭയുള്ളത് ശോഭയുള്ളത് എല്ലായ്പ്പോഴും തെളിയിക്കപ്പെടും. ഈ പ്രതിഭാസമനുസരിച്ച്, അവർ "ലേസർ തത്ത്വത്തെ" നിർദ്ദേശിച്ചു, അതായത്, അതിന്റെ തന്മാത്രകളുടെ പ്രകൃതിദത്ത ആന്ദോളീകരണ ആവൃത്തിയായി വസ്തുക്കൾ ഒരേ ശക്തി വർദ്ധിപ്പിക്കും - ലേസർ. ഇതിനായി അവർ പ്രധാനപ്പെട്ട പ്രബന്ധങ്ങൾ കണ്ടെത്തി.

എസ്സിയോലോ, പട്ടണങ്ങളുടെ ഗവേഷണ ഫലങ്ങൾ പ്രസിദ്ധീകരിച്ചതിനുശേഷം വിവിധ രാജ്യങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള ശാസ്ത്രജ്ഞർ വിവിധ പരീക്ഷണാത്മക പദ്ധതികൾ നിർദ്ദേശിച്ചു, പക്ഷേ അവ വിജയിച്ചില്ല. 1960 മെയ് 15 ന് കാലിഫോർണിയയിൽ ഹ്യൂസ് ലബോറട്ടറിയിലെ ഒരു ശാസ്ത്രജ്ഞനായ മേമാൻ, 19640 മൈക്രോണുകളുടെ തരംഗദൈർ നേടിയെന്ന് പ്രഖ്യാപിച്ചു, ഇത് പ്രായോഗിക മേഖലയിലേക്ക് ലേസർ അവതരിപ്പിക്കുന്ന ലോകത്തിലെ ആദ്യത്തെ ശാസ്ത്രജ്ഞനായി.

1960 ജൂലൈ 7 ന് മാസ്മാൻ ഒരു മാണിക്യം ക്രിസ്റ്റലിലെ ക്രോമിയം ആറ്റങ്ങളെ ഉത്തേജിപ്പിക്കുന്നതിനാൽ, ഒരു പ്രത്യേക ഘട്ടത്തിൽ ക്രോമിയം ആറ്റങ്ങളെ ഉത്തേജിപ്പിക്കുന്നതിനായി മേമാൻ പ്രഖ്യാപിച്ചു, ഇത് സൂര്യന്റെ ഉപരിതലത്തേക്കാൾ ഉയർന്ന താപനിലയിൽ എത്താൻ കഴിയും.

സോവിയറ്റ് ശാസ്ത്രജ്ഞൻ എച്ച്. അതിന്റെ സവിശേഷതകൾ: ചെറിയ വലുപ്പം, ഉയർന്ന കൂപ്പിംഗ് എ കാര്യക്ഷമത, വേഗത്തിലുള്ള പ്രതികരണ വേഗത, വേഗത്തിലുള്ള പ്രതികരണ വേഗത, ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ വലുപ്പത്തിലുള്ള തരംഗദൈർഘ്യം

ആറ്, ലേസറിന്റെ പ്രധാന അപ്ലിക്കേഷൻ ദിശകൾ

എഫ്. ലേസർ ആശയവിനിമയം

വിവരങ്ങൾ പ്രക്ഷേപണം ചെയ്യാൻ പ്രകാശം ഉപയോഗിക്കുന്നു ഇന്ന് വളരെ സാധാരണമാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, കപ്പലുകൾ ആശയവിനിമയം നടത്താൻ ലൈറ്റുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു, മാത്രമല്ല ട്രാഫിക് ലൈറ്റുകൾ ചുവപ്പ്, മഞ്ഞ, പച്ച എന്നിവ ഉപയോഗിക്കുന്നു. സാധാരണ വെളിച്ചം ഉപയോഗിച്ച് വിവരങ്ങൾ കൈമാറുന്നതിനുള്ള ഈ വഴികളെല്ലാം ഹ്രസ്വ ദൂരങ്ങളിൽ മാത്രമേ പരിമിതപ്പെടുത്താൻ കഴിയൂ. വെളിച്ചത്തിലൂടെ വിദൂര സ്ഥലങ്ങളിലേക്ക് വിവരങ്ങൾ നേരിട്ട് കൈമാറണമെങ്കിൽ, നിങ്ങൾക്ക് സാധാരണ വെളിച്ചം ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയില്ല, പക്ഷേ ലേസർ ഉപയോഗിക്കുക മാത്രം.

അപ്പോൾ നിങ്ങൾ എങ്ങനെ ലേസർ നൽകും? ചെമ്പ് വയറുകളിൽ വൈദ്യുതി വഹിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് ഞങ്ങൾക്കറിയാം, പക്ഷേ സാധാരണ മെറ്റൽ വയറുകളിൽ വെളിച്ചം വഹിക്കാൻ കഴിയില്ല. ഇതിനായി, നാരുകൾ എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന ഈ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ എന്ന് വിളിക്കുന്ന ഒരു ഫിലൻ ശാസ്ത്രജ്ഞർ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്. ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ പ്രത്യേക ഗ്ലാസ് മെറ്റീരിയലുകളാൽ നിർമ്മിച്ചതാണ്, വ്യാസം ഒരു മനുഷ്യന്റെ തലമുടിയേക്കാൾ നേർത്തതാണ്, സാധാരണയായി 50 മുതൽ 150 മൈക്രോൺ, വളരെ മൃദുവായി.

വാസ്തവത്തിൽ, ഫൈബറിന്റെ ആന്തരിക കാമ്പ് സുതാര്യമായ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഗ്ലാസിന്റെ ഉയർന്ന റിഫ്രാക്റ്റീവ് സൂചികയാണ്, പുറം കോട്ടിംഗ് കുറഞ്ഞ റിക്ലിറ്റീവ് ഇൻഡെക്സ് ഗ്ലാസ് അല്ലെങ്കിൽ പ്ലാസ്റ്റിക് ഉപയോഗിച്ചാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്. അത്തരമൊരു വശത്ത്, ഒരു വശത്ത്, ആന്തരിക കാമ്പിനൊപ്പം പ്രകാശം അപകീർത്തിപ്പെടുത്താൻ കഴിയും, ആയിരക്കണക്കിന് ട്വിസ്റ്റുകളും തിരിവുകളും ഒരു ഫലവുമില്ലെങ്കിൽപ്പോലും വൈദ്യുതി മുന്നോട്ട് കൈമാറുന്നു. മറുവശത്ത്, കുറഞ്ഞ അപകീർത്തിക്കുന്ന സൂചിക കോട്ടിംഗിന് വെളിച്ചം ഒഴുകുന്നത് തടയാൻ കഴിയും, വാട്ടർ പൈപ്പ് കന്നത്തലില്ലാത്തതും വയർ ഉൾക്കൊള്ളുന്നതുമായ പാളി വൈദ്യുതി നടത്തുന്നില്ല.

ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നത് വെളിച്ചം പ്രകടിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള വഴി പരിഹരിക്കുന്നു, പക്ഷേ അത് അർത്ഥമാക്കുന്നില്ല, അതിനോടൊപ്പം, ഏതെങ്കിലും വെളിച്ചം വളരെ അകലെ പകർത്താനാകും. ഉയർന്ന തെളിച്ചം മാത്രം, ശുദ്ധമായ ദിശയിലുള്ള ലേസർ, വിവരങ്ങൾ കൈമാറുന്നതിനുള്ള ഏറ്റവും അനുയോജ്യമായ പ്രകാശ സ്രോതസ്സാണ്, ഇത് ഫൈബറിന്റെ ഒരു അറ്റത്ത് നിന്നുള്ള ഇൻപുട്ട്, മറ്റ് അറ്റത്ത് നിന്ന് നഷ്ടം ഇല്ല. അതിനാൽ, ഒപ്റ്റിക്കൽ കമ്മ്യൂണിക്കേഷൻ അടിസ്ഥാനപരമായി ലേസർ ആശയവിനിമയമാണ്, ഇത് വലിയ ശേഷിയുടെ ഗുണങ്ങളുള്ള, ഉയർന്ന നിലവാരമുള്ള, വൈവിധ്യമാർന്ന ഉറവിടം, ശക്തമായ രഹസ്യസ്വഭാവമുള്ള ഉറവിടം, ഇത് സാങ്കേതിക വിപ്ലവത്തിലെ ഏറ്റവും മികച്ച നേട്ടങ്ങളിലൊന്നാണ്.