ਲੇਜ਼ਰਾਂ ਦੀ ਉਤਪਤੀ

ਲੇਜ਼ਰਾਂ ਦੀ ਉਤਪਤੀ
ਲੇਜ਼ਰਾਂ ਦੀ ਪੀੜ੍ਹੀ ਦਾ ਪ੍ਰਸਤਾਵ 1916 ਵਿੱਚ ਆਈਨਸਟਾਈਨ ਦੁਆਰਾ "ਸਵੈ-ਚਾਲਿਤ ਅਤੇ ਉਤੇਜਿਤ ਨਿਕਾਸ" ਦੇ ਆਪਣੇ ਸਿਧਾਂਤ ਨਾਲ ਦਿੱਤਾ ਗਿਆ ਸੀ। ਇਹ ਸਿਧਾਂਤ ਆਧੁਨਿਕ ਲੇਜ਼ਰ ਪ੍ਰਣਾਲੀਆਂ ਦਾ ਭੌਤਿਕ ਆਧਾਰ ਬਣਾਉਂਦਾ ਹੈ। ਫੋਟੌਨਾਂ ਅਤੇ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਵਿਚਕਾਰ ਪਰਸਪਰ ਪ੍ਰਭਾਵ ਤਿੰਨ ਪਰਿਵਰਤਨ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆਵਾਂ ਵੱਲ ਲੈ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ: ਉਤੇਜਿਤ ਸਮਾਈ, ਸਵੈ-ਚਾਲਿਤ ਨਿਕਾਸ, ਅਤੇ ਉਤੇਜਿਤ ਨਿਕਾਸ। ਜਿੰਨਾ ਚਿਰ ਉਤੇਜਿਤ ਨਿਕਾਸ ਨੂੰ ਨਿਰੰਤਰ ਅਤੇ ਸਥਿਰ ਰੱਖਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਲੇਜ਼ਰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕੀਤੇ ਜਾ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਇਸ ਲਈ, ਵਿਸ਼ੇਸ਼ ਉਪਕਰਣ - ਲੇਜ਼ਰ - ਦਾ ਨਿਰਮਾਣ ਕੀਤਾ ਜਾਣਾ ਚਾਹੀਦਾ ਹੈ। ਇੱਕ ਲੇਜ਼ਰ ਦੀ ਰਚਨਾ ਆਮ ਤੌਰ 'ਤੇ ਤਿੰਨ ਮੁੱਖ ਹਿੱਸਿਆਂ ਤੋਂ ਬਣੀ ਹੁੰਦੀ ਹੈ: ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਪਦਾਰਥ, ਉਤੇਜਨਾ ਯੰਤਰ, ਅਤੇ ਆਪਟੀਕਲ ਰੈਜ਼ੋਨੇਟਰ।

1. ਕੰਮ ਕਰਨ ਵਾਲਾ ਪਦਾਰਥ

ਲੇਜ਼ਰ ਵਿੱਚ ਉਹ ਪਦਾਰਥ ਜੋ ਲੇਜ਼ਰ ਰੋਸ਼ਨੀ ਪੈਦਾ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਨੂੰ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਪਦਾਰਥ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ। ਆਮ ਹਾਲਤਾਂ ਵਿੱਚ, ਹਰੇਕ ਊਰਜਾ ਪੱਧਰ 'ਤੇ ਪਦਾਰਥ ਵਿੱਚ ਪਰਮਾਣੂ ਸੰਖਿਆਵਾਂ ਦੀ ਵੰਡ ਇੱਕ ਆਮ ਵੰਡ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਹੇਠਲੇ ਊਰਜਾ ਪੱਧਰ 'ਤੇ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ ਹਮੇਸ਼ਾ ਉੱਚ ਊਰਜਾ ਪੱਧਰ 'ਤੇ ਉਸ ਤੋਂ ਵੱਧ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਇਸ ਲਈ, ਜਦੋਂ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਚਮਕਦਾਰ ਪਦਾਰਥ ਦੀ ਆਮ ਸਥਿਤੀ ਵਿੱਚੋਂ ਲੰਘਦਾ ਹੈ, ਤਾਂ ਸੋਖਣ ਪ੍ਰਕਿਰਿਆ ਪ੍ਰਮੁੱਖ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਰੌਸ਼ਨੀ ਹਮੇਸ਼ਾ ਕਮਜ਼ੋਰ ਹੋ ਜਾਂਦੀ ਹੈ। ਚਮਕਦਾਰ ਪਦਾਰਥ ਵਿੱਚੋਂ ਲੰਘਣ ਤੋਂ ਬਾਅਦ ਰੌਸ਼ਨੀ ਨੂੰ ਮਜ਼ਬੂਤ ​​ਬਣਾਉਣ ਅਤੇ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਪ੍ਰਵਧਾਨ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ, ਉਤੇਜਿਤ ਨਿਕਾਸ ਨੂੰ ਪ੍ਰਮੁੱਖ ਬਣਾਉਣਾ ਜ਼ਰੂਰੀ ਹੈ। ਉੱਚ ਊਰਜਾ ਪੱਧਰ 'ਤੇ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਦੀ ਗਿਣਤੀ ਨੂੰ ਹੇਠਲੇ ਊਰਜਾ ਪੱਧਰ ਤੋਂ ਵੱਧ ਬਣਾਉਣ ਲਈ, ਇਹ ਵੰਡ ਆਮ ਵੰਡ ਦੇ ਉਲਟ ਹੈ ਅਤੇ ਇਸਨੂੰ ਕਣ ਸੰਖਿਆ ਉਲਟ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ ਹੈ।
2. ਉਤੇਜਨਾ ਯੰਤਰ
ਉਤੇਜਨਾ ਯੰਤਰ ਦਾ ਕੰਮ ਘੱਟ ਊਰਜਾ ਪੱਧਰ 'ਤੇ ਪਰਮਾਣੂਆਂ ਨੂੰ ਉੱਚ ਊਰਜਾ ਪੱਧਰ 'ਤੇ ਉਤੇਜਿਤ ਕਰਨਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਪਦਾਰਥ ਕਣ ਸੰਖਿਆ ਉਲਟਾਉਣ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਪਦਾਰਥ ਦੇ ਊਰਜਾ ਪੱਧਰਾਂ ਵਿੱਚ ਜ਼ਮੀਨੀ ਅਵਸਥਾ ਅਤੇ ਉਤਸ਼ਾਹਿਤ ਅਵਸਥਾ ਦੇ ਨਾਲ-ਨਾਲ ਇੱਕ ਮੈਟਾਸਟੇਬਲ ਅਵਸਥਾ ਸ਼ਾਮਲ ਹੈ। ਮੈਟਾਸਟੇਬਲ ਅਵਸਥਾ ਜ਼ਮੀਨੀ ਅਵਸਥਾ ਨਾਲੋਂ ਘੱਟ ਸਥਿਰ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਪਰ ਉਤਸ਼ਾਹਿਤ ਅਵਸਥਾ ਨਾਲੋਂ ਬਹੁਤ ਜ਼ਿਆਦਾ ਸਥਿਰ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਮੁਕਾਬਲਤਨ, ਪਰਮਾਣੂ ਲੰਬੇ ਸਮੇਂ ਲਈ ਮੈਟਾਸਟੇਬਲ ਅਵਸਥਾ ਵਿੱਚ ਰਹਿ ਸਕਦੇ ਹਨ। ਉਦਾਹਰਨ ਲਈ, ਰੂਬੀ ਵਿੱਚ ਕ੍ਰੋਮੀਅਮ ਆਇਨਾਂ (Cr3+) ਦੀ 10-3 ਸਕਿੰਟਾਂ ਦੀ ਉਮਰ ਭਰ ਦੀ ਇੱਕ ਮੈਟਾਸਟੇਬਲ ਅਵਸਥਾ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਪਦਾਰਥ ਦੇ ਉਤਸ਼ਾਹਿਤ ਹੋਣ ਅਤੇ ਕਣ ਸੰਖਿਆ ਉਲਟਾਉਣ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਤੋਂ ਬਾਅਦ, ਸ਼ੁਰੂ ਵਿੱਚ, ਸਵੈ-ਚਾਲਤ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਦੁਆਰਾ ਨਿਕਲਣ ਵਾਲੇ ਫੋਟੌਨਾਂ ਦੇ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਪ੍ਰਸਾਰ ਦਿਸ਼ਾਵਾਂ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਉਤੇਜਿਤ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਫੋਟੌਨਾਂ ਦੀਆਂ ਵੀ ਵੱਖ-ਵੱਖ ਪ੍ਰਸਾਰ ਦਿਸ਼ਾਵਾਂ ਹੁੰਦੀਆਂ ਹਨ, ਅਤੇ ਆਉਟਪੁੱਟ ਅਤੇ ਸਮਾਈ ਵਿੱਚ ਬਹੁਤ ਸਾਰੇ ਨੁਕਸਾਨ ਹੁੰਦੇ ਹਨ; ਸਥਿਰ ਲੇਜ਼ਰ ਆਉਟਪੁੱਟ ਪੈਦਾ ਨਹੀਂ ਕੀਤਾ ਜਾ ਸਕਦਾ। ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਪਦਾਰਥ ਦੀ ਸੀਮਤ ਮਾਤਰਾ ਵਿੱਚ ਉਤੇਜਿਤ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਨੂੰ ਮੌਜੂਦ ਰਹਿਣ ਦੇ ਯੋਗ ਬਣਾਉਣ ਲਈ, ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਦੀ ਚੋਣ ਅਤੇ ਪ੍ਰਵਧਾਨ ਨੂੰ ਪ੍ਰਾਪਤ ਕਰਨ ਲਈ ਇੱਕ ਆਪਟੀਕਲ ਰੈਜ਼ੋਨੇਟਰ ਦੀ ਲੋੜ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।
3. ਆਪਟੀਕਲ ਰੈਜ਼ੋਨੇਟਰ
ਇਹ ਕਾਰਜਸ਼ੀਲ ਪਦਾਰਥ ਦੇ ਦੋਵਾਂ ਸਿਰਿਆਂ 'ਤੇ ਸਥਾਪਤ ਆਪਸੀ ਸਮਾਨਾਂਤਰ ਪ੍ਰਤੀਬਿੰਬਤ ਸ਼ੀਸ਼ੇ ਦਾ ਇੱਕ ਜੋੜਾ ਹੈ, ਜੋ ਮੁੱਖ ਧੁਰੇ ਦੇ ਲੰਬਵਤ ਹੈ। ਇੱਕ ਸਿਰਾ ਇੱਕ ਕੁੱਲ ਪ੍ਰਤੀਬਿੰਬਤ ਸ਼ੀਸ਼ਾ ਹੈ (100% ਦੀ ਪ੍ਰਤੀਬਿੰਬ ਦਰ ਦੇ ਨਾਲ), ਅਤੇ ਦੂਜਾ ਸਿਰਾ ਇੱਕ ਅੰਸ਼ਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪਾਰਦਰਸ਼ੀ ਅਤੇ ਅੰਸ਼ਕ ਤੌਰ 'ਤੇ ਪ੍ਰਤੀਬਿੰਬਤ ਸ਼ੀਸ਼ਾ ਹੈ (90% ਤੋਂ 99% ਦੀ ਪ੍ਰਤੀਬਿੰਬ ਦਰ ਦੇ ਨਾਲ)।
ਰੈਜ਼ੋਨੇਟਰ ਦੇ ਕੰਮ ਹਨ: ① ਆਪਟੀਕਲ ਐਂਪਲੀਫਿਕੇਸ਼ਨ ਪੈਦਾ ਕਰਨਾ ਅਤੇ ਬਣਾਈ ਰੱਖਣਾ; ② ਆਉਟਪੁੱਟ ਲਾਈਟ ਦੀ ਦਿਸ਼ਾ ਚੁਣਨਾ; ③ ਆਉਟਪੁੱਟ ਲਾਈਟ ਦੀ ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ ਚੁਣਨਾ। ਇੱਕ ਖਾਸ ਕੰਮ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਪਦਾਰਥ ਲਈ, ਵੱਖ-ਵੱਖ ਕਾਰਕਾਂ ਦੇ ਕਾਰਨ, ਅਸਲ ਉਤਸਰਜਿਤ ਪ੍ਰਕਾਸ਼ ਤਰੰਗ-ਲੰਬਾਈ ਵਿਲੱਖਣ ਨਹੀਂ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਅਤੇ ਸਪੈਕਟ੍ਰਮ ਦੀ ਇੱਕ ਖਾਸ ਚੌੜਾਈ ਹੁੰਦੀ ਹੈ। ਰੈਜ਼ੋਨੇਟਰ ਇੱਕ ਬਾਰੰਬਾਰਤਾ ਚੋਣ ਭੂਮਿਕਾ ਨਿਭਾ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨਾਲ ਲੇਜ਼ਰ ਦੀ ਮੋਨੋਕ੍ਰੋਮੈਟਿਕਿਟੀ ਬਿਹਤਰ ਹੁੰਦੀ ਹੈ।