ፈጣን ጽሁፍ ለማግኘት ወደ ማህበራዊ ሚዲያችን ሰብስክራይብ ያድርጉ
የዘመናዊ ቴክኖሎጂ መሠረት የሆኑት ሌዘሮች ውስብስብ ቢሆኑም አስደናቂ ናቸው። በእነርሱ ልብ ውስጥ ወጥ የሆነና የተጨመረ ብርሃን ለመፍጠር በአንድነት የሚሰሩ የክፍሎች ሲምፎኒ አለ። ይህ ጦማር የሌዘር ቴክኖሎጂን በጥልቀት ለመረዳት በሳይንሳዊ መርሆዎችና እኩልታዎች የተደገፉትን የእነዚህን ክፍሎች ውስብስብነት በጥልቀት ይመረምራል።
ስለ ሌዘር ሲስተም ክፍሎች የላቀ ግንዛቤ፡ ለባለሙያዎች የቴክኒክ እይታ
| ክፍል | ተግባር | ምሳሌዎች |
| መካከለኛ ያግኙ | የጌይን መካከለኛ ብርሃንን ለማጉላት የሚያገለግል በሌዘር ውስጥ የሚገኝ ቁሳቁስ ነው። በሕዝብ መገልበጥ እና በልቀት መነቃቃት ሂደት ውስጥ የብርሃን ማጉላትን ያመቻቻል። የጌይን መካከለኛ ምርጫ የሌዘርን የጨረር ባህሪያት ይወስናል። | ሶልዲ-ስቴት ሌዘር: ለምሳሌ፣ Nd:YAG (ኒዮዲሚየም-ዶፔድ ዪትሪየም አልሙኒየም ጋርኔት)፣ በሕክምና እና በኢንዱስትሪ አፕሊኬሽኖች ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውል።የጋዝ ሌዘርለምሳሌ፣ ለመቁረጥ እና ለመበየድ የሚያገለግሉ የCO2 ሌዘሮች።ሴሚኮንዳክተር ሌዘር:ለምሳሌ፣ በፋይበር ኦፕቲክስ ኮሙኒኬሽን እና በሌዘር ጠቋሚዎች ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉ የሌዘር ዳዮዶች። |
| የፓምፕ ምንጭ | የፓምፕ ምንጩ የህዝብ ኢንቨርሲቭን (ለህዝብ ኢንቨርሲቭ የኃይል ምንጭ) ለማግኘት ለጂኒንግ ሚዲያ ኃይል ይሰጣል፣ ይህም የሌዘር ቀዶ ጥገናን ያስችላል። | የኦፕቲካል ፓምፕንግ፦ እንደ ፍላሽ አምፖሎች ያሉ ኃይለኛ የብርሃን ምንጮችን በመጠቀም የጠንካራ ሁኔታ ሌዘሮችን ማፍለቅ።የኤሌክትሪክ ፓምፕ: በኤሌክትሪክ ጅረት በኩል በጋዝ ሌዘር ውስጥ ያለውን ጋዝ ማነቃቃት።ሴሚኮንዳክተር ፓምፕንግ: የሌዘር ዳዮዶችን በመጠቀም የጠንካራ-ስቴት ሌዘር ሚዲያን ማፍለቅ። |
| የኦፕቲካል ዋሻ | ሁለት መስተዋቶችን የያዘው የኦፕቲካል ክፍተት ብርሃንን በማንፀባረቅ የብርሃንን የመንገድ ርዝመት በማግኘት በማግኘት ላይ ያሳድጋል፣ በዚህም የብርሃን ማጉላትን ያሻሽላል። የብርሃንን ስፔክትራል እና የቦታ ባህሪያትን በመምረጥ ለሌዘር ማጉላት የግብረመልስ ዘዴ ይሰጣል። | ጠፍጣፋ-ፕላነር ዋሻ: በላብራቶሪ ምርምር ውስጥ ጥቅም ላይ የዋለ፣ ቀላል መዋቅር።ፕላናር-ኮንኬቭ ዋሻ: በኢንዱስትሪ ሌዘር ውስጥ የተለመደ፣ ከፍተኛ ጥራት ያላቸውን ጨረሮች ያቀርባል። የቀለበት ጉድጓድ: እንደ የቀለበት ጋዝ ሌዘር ባሉ የተወሰኑ የቀለበት ሌዘር ዲዛይኖች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል። |
የጌይን መካከለኛ፡ የኳንተም ሜካኒክስ እና የኦፕቲካል ምህንድስና አንድ ኒኬሽን
የኳንተም ዳይናሚክስ በማግኘት መካከለኛ
የትርጓሜ መካከለኛ የብርሃን ማጉላት መሠረታዊ ሂደት የሚከሰትበት ቦታ ሲሆን ይህም በኳንተም ሜካኒክስ ውስጥ ጥልቅ ሥር የሰደደ ክስተት ነው። በኢነርጂ ሁኔታዎች እና በመሃከለኛ ውስጥ ባሉ ቅንጣቶች መካከል ያለው መስተጋብር የሚተዳደረው በተነቃቃ ልቀት እና በሕዝብ ተገላቢጦሽ መርሆዎች ነው። በብርሃን ጥንካሬ (I)፣ በመጀመሪያው ጥንካሬ (I0)፣ በሽግግር መስቀለኛ ክፍል (σ21) እና በሁለት የኃይል ደረጃዎች (N2 እና N1) ላይ ባሉ የቅንጣት ቁጥሮች መካከል ያለው ወሳኝ ግንኙነት የሚገለጸው በI = I0e^(σ21(N2-N1)L እኩልታ ነው። የሕዝብ ተገላቢጦሽ ማሳካት፣ N2 > N1 ለማጉላት አስፈላጊ እና የሌዘር ፊዚክስ ዋና መሠረት ነው[]። የሕዝብ ተገላቢጦሽ ማሳካት፣ N2 > N1 ለማጉላት አስፈላጊ እና የሌዘር ፊዚክስ ዋና መሠረት ነው[]።1].
ባለ ሶስት ደረጃ እና ባለ አራት ደረጃ ስርዓቶች
በተግባራዊ የሌዘር ዲዛይኖች፣ ባለ ሶስት ደረጃ እና ባለ አራት ደረጃ ስርዓቶች በተለምዶ ጥቅም ላይ ይውላሉ። ባለ ሶስት ደረጃ ስርዓቶች ቀላል ቢሆኑም፣ ዝቅተኛው የሌዘር ደረጃ የመሬት ሁኔታ ስለሆነ የህዝብ ተገላቢጦሽ ለማግኘት የበለጠ ኃይል ያስፈልጋቸዋል። በሌላ በኩል ባለ አራት ደረጃ ስርዓቶች፣ ከከፍተኛ የኃይል ደረጃ ፈጣን የጨረር ያልሆነ መበስበስ ምክንያት የህዝብ ተገላቢጦሽ መንገድን ይሰጣሉ፣ ይህም በዘመናዊ የሌዘር አፕሊኬሽኖች ውስጥ የበለጠ የተለመዱ ያደርጋቸዋል[2].
Is ኤርቢየም-ዶፒድ ብርጭቆትርፍ መካከለኛ?
አዎ፣ የኤርቢየም-ዶፒድ ብርጭቆ በእርግጥ በሌዘር ስርዓቶች ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውል የጌይን መካከለኛ አይነት ነው። በዚህ አውድ፣ "ዶፒንግ" የሚያመለክተው የተወሰነ መጠን ያለው የኤርቢየም አየኖች (ኤር³⁺) ወደ መስታወቱ የመጨመር ሂደትን ነው። ኤርቢየም በመስታወት አስተናጋጅ ውስጥ ሲካተት ብርሃንን በተነቃቃ ልቀት በኩል ውጤታማ በሆነ መንገድ ማጉላት የሚችል ብርቅዬ የምድር ንጥረ ነገር ሲሆን ይህም በሌዘር አሠራር ውስጥ መሠረታዊ ሂደት ነው።
ኤርቢየም-ዶፕድድ ብርጭቆ በተለይ በፋይበር ሌዘር እና በፋይበር ማጉያዎች በተለይም በቴሌኮሙኒኬሽን ኢንዱስትሪ ውስጥ ጥቅም ላይ በመዋሉ በጣም የሚታወቅ ነው። ለእነዚህ አፕሊኬሽኖች በጣም ተስማሚ ነው ምክንያቱም በ1550 nm አካባቢ ባለው የሞገድ ርዝመት ብርሃንን በብቃት ስለሚያጎላ፣ ይህም በመደበኛ የሲሊካ ፋይበር ዝቅተኛ ኪሳራ ምክንያት ለኦፕቲካል ፋይበር ግንኙነቶች ቁልፍ የሞገድ ርዝመት ነው።
የኤርቢየምአዮኖች የፓምፕ ብርሃንን ይቀበላሉ (ብዙውን ጊዜ ከየሌዘር ዳዮድ) እና ወደ ከፍተኛ የኃይል ሁኔታዎች ጓጉተዋል። ወደ ዝቅተኛ የኃይል ሁኔታ ሲመለሱ፣ በሌዘር ሞገድ ርዝመት ላይ ፎቶኖችን ያመነጫሉ፣ ይህም ለሌዘር ሂደት አስተዋጽኦ ያደርጋል። ይህም የኤርቢየም-ዶፒድ ብርጭቆን በተለያዩ የሌዘር እና የማጉያ ዲዛይኖች ውስጥ ውጤታማ እና በስፋት ጥቅም ላይ የሚውል የጂነስ መካከለኛ ያደርገዋል።
ተዛማጅ ጦማሮች፡ ዜና - ኤርቢየም-ዶፕድ ብርጭቆ፡ ሳይንስ እና አፕሊኬሽኖች
የፓምፕ ሜካኒዝም፡- ከሌዘር በስተጀርባ ያለው የማሽከርከር ኃይል
የሕዝብ ቁጥር መቀያየርን ለማሳካት የተለያዩ አቀራረቦች
የፓምፕ ዘዴ ምርጫ በሌዘር ዲዛይን ውስጥ ወሳኝ ነው፣ ከቅልጥፍና እስከ የውጤት ሞገድ ርዝመት ድረስ ሁሉንም ነገር ይነካል። እንደ ፍላሽ አምፖች ወይም ሌሎች ሌዘሮች ያሉ ውጫዊ የብርሃን ምንጮችን በመጠቀም የኦፕቲካል ፓምፕ በጠጣር ሁኔታ እና በቀለም ሌዘሮች ውስጥ የተለመደ ነው። የኤሌክትሪክ ፍሳሽ ዘዴዎች በተለምዶ በጋዝ ሌዘሮች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ፣ ሴሚኮንዳክተር ሌዘሮች ደግሞ ብዙውን ጊዜ ኤሌክትሮን መርፌን ይጠቀማሉ። የእነዚህ የፓምፕ ዘዴዎች ውጤታማነት፣ በተለይም በዲዮድ-ፓምፕድ ሶል-ስቴት ሌዘሮች ውስጥ፣ የቅርብ ጊዜ ጥናቶች ከፍተኛ ትኩረት የተደረገበት ሲሆን ከፍተኛ ቅልጥፍና እና እምቅነት ይሰጣል[]3].
በፓምፕ ቅልጥፍና ውስጥ ቴክኒካዊ ጉዳዮች
የፓምፕ ሂደቱ ውጤታማነት የሌዘር ዲዛይን ወሳኝ ገጽታ ሲሆን አጠቃላይ አፈጻጸምን እና የአተገባበር ተስማሚነትን ይነካል። በጠንካራ ሁኔታ ሌዘሮች ውስጥ፣ እንደ ፓምፕ ምንጭ ፍላሽ አምፖሎች እና ሌዘር ዳዮዶች መካከል ያለው ምርጫ የስርዓቱን ቅልጥፍና፣ የሙቀት ጭነት እና የጨረር ጥራት በእጅጉ ሊጎዳ ይችላል። ከፍተኛ ኃይል ያላቸው፣ ከፍተኛ ብቃት ያላቸው የሌዘር ዳዮዶች ልማት የDPSS የሌዘር ስርዓቶችን አብዮት ፈጥሯል፣ ይህም የበለጠ የታመቁ እና ቀልጣፋ ዲዛይኖችን አስችሏል[4].
የኦፕቲካል ክፍተት፡ የሌዘር ጨረርን ምህንድስና
የጉድጓድ ዲዛይን፡ የፊዚክስ እና የምህንድስና ሚዛን ህግ
የኦፕቲካል ክፍተት ወይም ሬዞናተር የሌዘር ጨረርን በመቅረጽ ረገድ ንቁ ተሳታፊ ብቻ ሳይሆን የሌዘር ጨረርን በመቅረጽ ረገድ ንቁ ተሳታፊ ነው። የክፍሉ ዲዛይን፣ የመስተዋቶቹን ኩርባ እና አሰላለፍ ጨምሮ፣ የሌዘርን መረጋጋት፣ የሞድ መዋቅር እና ውጤት በመወሰን ረገድ ወሳኝ ሚና ይጫወታል። ቀዳዳው የኦፕቲካል ትርፍን ለማሳደግ የተነደፈ መሆን አለበት፣ ኪሳራዎችን በመቀነስ ደግሞ የኦፕቲካል ኢንጂነሪንግ ከሞገድ ኦፕቲክስ ጋር የሚያጣምር ፈተና ነው።5.
የመወዛወዝ ሁኔታዎች እና የሞድ ምርጫ
የሌዘር ንዝረት እንዲከሰት፣ በመካከለኛው የሚሰጠው ትርፍ በክፍተቱ ውስጥ ካሉት ኪሳራዎች መብለጥ አለበት። ይህ ሁኔታ፣ ከተቀናጀ የሞገድ ሱፐርፖዚሽን መስፈርት ጋር ተዳምሮ፣ የተወሰኑ ቁመታዊ ሁነታዎች ብቻ እንዲደገፉ ይደነግጋል። የሞድ ክፍተት እና አጠቃላይ የሞድ መዋቅር በክፍተቱ አካላዊ ርዝመት እና በጋይን ሚዲያው ነጸብራቅ ኢንዴክስ ላይ ተጽዕኖ ያሳድራሉ[6].
መደምደሚያ
የሌዘር ስርዓቶች ዲዛይንና አሠራር ሰፊ የፊዚክስ እና የምህንድስና መርሆዎችን ያካትታል። ከጌይን ሚዲያን ከሚቆጣጠሩት የኳንተም ሜካኒክስ ጀምሮ እስከ ኦፕቲካል ክፍተት ውስብስብ ምህንድስና ድረስ፣ የሌዘር ስርዓት እያንዳንዱ አካል በአጠቃላይ ተግባሩ ውስጥ ወሳኝ ሚና ይጫወታል። ይህ ጽሑፍ በዘርፉ ውስጥ ካሉ ፕሮፌሰሮች እና የኦፕቲካል መሐንዲሶች የላቀ ግንዛቤ ጋር የሚስማሙ ግንዛቤዎችን በማቅረብ የሌዘር ቴክኖሎጂን ውስብስብ ዓለም ፍንጭ ሰጥቷል።
ማጣቀሻዎች
- 1. Siegman, AE (1986). ሌዘር ዩኒቨርሲቲ ሳይንስ መጻሕፍት.
- 2. ስቬልቶ፣ ኦ. (2010)። የሌዘር መርሆዎች። ስፕሪንገር።
- 3. ኮችነር፣ ደብሊው. (2006)። ሶልዲ-ስቴት ሌዘር ኢንጂነሪንግ። ስፕሪንገር።
- 4. ፓይፐር፣ ጄኤ፣ እና ሚልድረን፣ አርፒ (2014)። ዳዮድ ፓምፕድ ሶልድ ስቴት ሌዘርስ። በሌዘር ቴክኖሎጂ እና አፕሊኬሽኖች መመሪያ መጽሐፍ (ጥራዝ III)። ሲአርሲ ፕሬስ።
- 5. ሚሎኒ፣ ፒደብሊው፣ እና ኤበርሊ፣ ጄኤች (2010)። የሌዘር ፊዚክስ። ዊሊ።
- 6. ሲልፍቫስት፣ WT (2004)። የሌዘር መሠረታዊ ነገሮች። የካምብሪጅ ዩኒቨርሲቲ ፕሬስ።
የፖስታ ሰዓት፡ ህዳር-27-2023