ជាវប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយសង្គមរបស់យើងសម្រាប់ការបង្ហោះភ្លាមៗ
ឡាស៊ែរដែលជាមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃបច្ចេកវិទ្យាទំនើបគឺគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ណាស់ព្រោះវាមានភាពស្មុគស្មាញ។នៅក្នុងបេះដូងរបស់ពួកគេ វាជាបទភ្លេងនៃសមាសធាតុដែលធ្វើការជាឯកច្ឆ័ន្ទ ដើម្បីផលិតពន្លឺដែលមានភាពស៊ីសង្វាក់គ្នា និងពង្រីក។ប្លុកនេះស្វែងយល់ពីភាពស្មុគ្រស្មាញនៃសមាសធាតុទាំងនេះ ដែលគាំទ្រដោយគោលការណ៍ និងសមីការវិទ្យាសាស្ត្រ ដើម្បីផ្តល់នូវការយល់ដឹងកាន់តែស៊ីជម្រៅអំពីបច្ចេកវិទ្យាឡាស៊ែរ។
ការយល់ដឹងកម្រិតខ្ពស់អំពីធាតុផ្សំនៃប្រព័ន្ធឡាស៊ែរ៖ ទស្សនវិស័យបច្ចេកទេសសម្រាប់អ្នកជំនាញ
| សមាសភាគ | មុខងារ | ឧទាហរណ៍ |
| ទទួលបានមធ្យម | ឧបករណ៍ផ្ទុកទទួលបានគឺជាសម្ភារៈនៅក្នុងឡាស៊ែរដែលប្រើសម្រាប់ពង្រីកពន្លឺ។វាជួយសម្រួលដល់ការពង្រីកពន្លឺតាមរយៈដំណើរការនៃចំនួនប្រជាជនបញ្ច្រាស និងការបំភាយដែលជំរុញ។ជម្រើសនៃឧបករណ៍ផ្ទុកទទួលបានកំណត់លក្ខណៈវិទ្យុសកម្មរបស់ឡាស៊ែរ។ | ឡាស៊ែររដ្ឋរឹង: ឧ. Nd:YAG (Neodymium-doped Yttrium Aluminum Garnet) ដែលប្រើក្នុងកម្មវិធីវេជ្ជសាស្រ្ត និងឧស្សាហកម្ម។ឡាស៊ែរឧស្ម័ន៖ ឧ. ឡាស៊ែរ CO2 ប្រើសម្រាប់កាត់ និងផ្សារ។ឡាស៊ែរ Semiconductor:ឧ. ឌីយ៉ូតឡាស៊ែរ ដែលប្រើក្នុងទំនាក់ទំនងខ្សែកាបអុបទិក និងឧបករណ៍ចង្អុលឡាស៊ែរ។ |
| ប្រភពបូម | ប្រភពបូមផ្តល់ថាមពលដល់កម្រិតមធ្យមដើម្បីទទួលបានការបំរែបំរួលចំនួនប្រជាជន (ប្រភពថាមពលសម្រាប់ការបញ្ច្រាសចំនួនប្រជាជន) បើកដំណើរការឡាស៊ែរ។ | ការបូមអុបទិក៖ ការប្រើប្រាស់ប្រភពពន្លឺខ្លាំងដូចជាភ្លើងពិល ដើម្បីបូមឡាស៊ែរដែលមានសភាពរឹង។ការបូមអគ្គិសនី៖ រំភើបឧស្ម័ននៅក្នុងឡាស៊ែរឧស្ម័នតាមរយៈចរន្តអគ្គិសនី។ការបូម Semiconductor៖ ការប្រើឡាស៊ែរ diodes ដើម្បីបូមឧបករណ៍ផ្ទុកឡាស៊ែររឹង។ |
| បែហោងធ្មែញអុបទិក | បែហោងធ្មែញអុបទិកដែលមានកញ្ចក់ពីរឆ្លុះបញ្ចាំងពីពន្លឺដើម្បីបង្កើនប្រវែងផ្លូវនៃពន្លឺនៅក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុកដែលទទួលបានដោយហេតុនេះបង្កើនការពង្រីកពន្លឺ។វាផ្តល់នូវយន្តការមតិត្រឡប់សម្រាប់ការពង្រីកឡាស៊ែរ ដោយជ្រើសរើសលក្ខណៈវិសាលគម និងវិសាលភាពនៃពន្លឺ។ | Planar-Planar Cavity៖ ប្រើក្នុងការស្រាវជ្រាវមន្ទីរពិសោធន៍ រចនាសម្ព័ន្ធសាមញ្ញ។Planar-Concave Cavity៖ ជាទូទៅនៅក្នុងឡាស៊ែរឧស្សាហកម្ម ផ្តល់នូវធ្នឹមគុណភាពខ្ពស់។ Ring Cavity៖ ប្រើក្នុងការរចនាជាក់លាក់នៃ ring lasers ដូចជា ring gas lasers ។ |
ការទទួលបានមធ្យម៖ Nexus នៃមេកានិច Quantum និងវិស្វកម្មអុបទិក
ថាមវន្ត Quantum ក្នុងកម្រិតមធ្យមទទួលបាន
ឧបករណ៍ផ្ទុកទទួលបានគឺជាកន្លែងដែលដំណើរការជាមូលដ្ឋាននៃការពង្រីកពន្លឺកើតឡើង ដែលជាបាតុភូតមួយបានចាក់ឫសយ៉ាងជ្រៅនៅក្នុងមេកានិចកង់ទិច។អន្តរកម្មរវាងរដ្ឋថាមពល និងភាគល្អិតនៅក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុកត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយគោលការណ៍នៃការបំភាយដែលបានជំរុញ និងការបញ្ច្រាសចំនួនប្រជាជន។ទំនាក់ទំនងសំខាន់រវាងអាំងតង់ស៊ីតេពន្លឺ (I) អាំងតង់ស៊ីតេដំបូង (I0) ផ្នែកឆ្លងកាត់អន្តរកាល (σ21) និងលេខភាគល្អិតនៅកម្រិតថាមពលពីរ (N2 និង N1) ត្រូវបានពិពណ៌នាដោយសមីការ I = I0e^ (σ21(N2-N1)L)។ការសម្រេចបានការបញ្ច្រាសចំនួនប្រជាជន ដែល N2 > N1 មានសារៈសំខាន់សម្រាប់ការពង្រីក និងជាមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃរូបវិទ្យាឡាស៊ែរ[1].
ប្រព័ន្ធបីកម្រិតទល់នឹងប្រព័ន្ធបួនកម្រិត
នៅក្នុងការរចនាឡាស៊ែរជាក់ស្តែង ប្រព័ន្ធបីកម្រិត និងបួនកម្រិតត្រូវបានប្រើប្រាស់ជាទូទៅ។ប្រព័ន្ធបីកម្រិត ខណៈពេលដែលសាមញ្ញជាងនេះ ត្រូវការថាមពលបន្ថែមទៀតដើម្បីសម្រេចបានការបញ្ច្រាសចំនួនប្រជាជន ដោយសារកម្រិតឡាស៊ែរទាបគឺជាស្ថានភាពដី។ម៉្យាងវិញទៀត ប្រព័ន្ធបួនកម្រិត ផ្តល់នូវផ្លូវដែលមានប្រសិទ្ធភាពជាងមុនទៅកាន់ការបង្វែរចំនួនប្រជាជន ដោយសារតែការពុកផុយដែលមិនមានជាតិវិទ្យុសកម្មយ៉ាងឆាប់រហ័សពីកម្រិតថាមពលខ្ពស់ ដែលធ្វើឱ្យវាកាន់តែរីករាលដាលនៅក្នុងកម្មវិធីឡាស៊ែរទំនើប[2].
Is កញ្ចក់ erbium-dopedមធ្យមចំណេញ?
បាទ កញ្ចក់ erbium-doped គឺពិតជាប្រភេទនៃឧបករណ៍ផ្ទុកដែលប្រើក្នុងប្រព័ន្ធឡាស៊ែរ។នៅក្នុងបរិបទនេះ "សារធាតុញៀន" សំដៅលើដំណើរការនៃការបន្ថែមចំនួនជាក់លាក់នៃអ៊ីយ៉ុង erbium (Er³⁺) ទៅក្នុងកញ្ចក់។Erbium គឺជាធាតុកម្រនៃផែនដី ដែលនៅពេលដែលបញ្ចូលទៅក្នុងម៉ាស៊ីនកញ្ចក់ អាចពង្រីកពន្លឺយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាពតាមរយៈការបំភាយបំភាយដែលជាដំណើរការជាមូលដ្ឋានក្នុងប្រតិបត្តិការឡាស៊ែរ។
កញ្ចក់ប្រភេទ Erbium-doped គឺគួរឱ្យកត់សម្គាល់ជាពិសេសសម្រាប់ការប្រើប្រាស់របស់វានៅក្នុងឡាស៊ែរជាតិសរសៃ និងឧបករណ៍ពង្រីកសរសៃ ជាពិសេសនៅក្នុងឧស្សាហកម្មទូរគមនាគមន៍។វាស័ក្តិសមសម្រាប់កម្មវិធីទាំងនេះ ព្រោះវាមានប្រសិទ្ធភាពពង្រីកពន្លឺនៅចម្ងាយរលកជុំវិញ 1550 nm ដែលជារលកចម្ងាយដ៏សំខាន់សម្រាប់ទំនាក់ទំនងខ្សែកាបអុបទិក ដោយសារការបាត់បង់កម្រិតទាបនៃសរសៃស៊ីលីកាស្តង់ដារ។
នេះ។erbiumអ៊ីយ៉ុងស្រូបយកពន្លឺបូម (ជាញឹកញាប់ពី កdiode ឡាស៊ែរ) និងរំភើបចំពោះរដ្ឋថាមពលខ្ពស់។នៅពេលដែលពួកគេត្រឡប់ទៅស្ថានភាពថាមពលទាប ពួកគេបញ្ចេញ photons នៅកម្រិតរលកពន្លឺ ដែលរួមចំណែកដល់ដំណើរការឡាស៊ែរ។នេះធ្វើឱ្យកញ្ចក់ erbium-doped មានប្រសិទ្ធភាព និងត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយក្នុងការរចនាឡាស៊ែរ និងឧបករណ៍ពង្រីកផ្សេងៗ។
ប្លុកដែលពាក់ព័ន្ធ៖ ព័ត៌មាន - កញ្ចក់ Erbium-Doped៖ វិទ្យាសាស្ត្រ និងកម្មវិធី
យន្តការបូម៖ កម្លាំងជំរុញនៅពីក្រោយឡាស៊ែរ
វិធីសាស្រ្តចម្រុះដើម្បីសម្រេចបានការបញ្ច្រាសចំនួនប្រជាជន
ជម្រើសនៃយន្តការបូមគឺសំខាន់នៅក្នុងការរចនាឡាស៊ែរ ដែលមានឥទ្ធិពលលើអ្វីៗគ្រប់យ៉ាងចាប់ពីប្រសិទ្ធភាពរហូតដល់រលកទិន្នផល។ការបូមអុបទិក ដោយប្រើប្រភពពន្លឺខាងក្រៅ ដូចជាភ្លើងពិល ឬឡាស៊ែរផ្សេងទៀត គឺជារឿងធម្មតានៅក្នុងឡាស៊ែររឹង និងពណ៌។វិធីសាស្រ្តបញ្ចេញចរន្តអគ្គិសនីជាធម្មតាត្រូវបានប្រើប្រាស់នៅក្នុងឡាស៊ែរឧស្ម័ន ខណៈដែលឡាស៊ែរ semiconductor ជារឿយៗប្រើការចាក់អេឡិចត្រុង។ប្រសិទ្ធភាពនៃយន្តការបូមទាំងនេះ ជាពិសេសនៅក្នុងឡាស៊ែររដ្ឋរឹង diode-pumped គឺជាការផ្តោតសំខាន់នៃការស្រាវជ្រាវថ្មីៗ ដែលផ្តល់នូវប្រសិទ្ធភាពខ្ពស់ និងបង្រួម[3].
ការពិចារណាបច្ចេកទេសក្នុងប្រសិទ្ធភាពនៃការបូម
ប្រសិទ្ធភាពនៃដំណើរការបូមគឺជាទិដ្ឋភាពសំខាន់នៃការរចនាឡាស៊ែរ ដែលប៉ះពាល់ដល់ដំណើរការទាំងមូល និងភាពសមស្របនៃកម្មវិធី។នៅក្នុងឡាស៊ែរដែលមានសភាពរឹង ការជ្រើសរើសរវាងអំពូលពិល និងឌីយ៉ូតឡាស៊ែរជាប្រភពបូមអាចប៉ះពាល់ដល់ប្រសិទ្ធភាពនៃប្រព័ន្ធ បន្ទុកកម្ដៅ និងគុណភាពរបស់ធ្នឹមយ៉ាងសំខាន់។ការអភិវឌ្ឍន៍នៃ diodes ឡាស៊ែរដែលមានថាមពលខ្ពស់ និងមានប្រសិទ្ធិភាពខ្ពស់បានបដិវត្តប្រព័ន្ធឡាស៊ែរ DPSS ដែលអនុញ្ញាតឱ្យការរចនាកាន់តែបង្រួម និងមានប្រសិទ្ធភាព[4].
បែហោងធ្មែញអុបទិក: វិស្វកម្មកាំរស្មីឡាស៊ែរ
ការរចនាបែហោងធ្មែញ៖ ច្បាប់តុល្យភាពនៃរូបវិទ្យា និងវិស្វកម្ម
បែហោងធ្មែញអុបទិក ឬ resonator មិនមែនគ្រាន់តែជាសមាសធាតុអកម្មប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែជាអ្នកចូលរួមយ៉ាងសកម្មក្នុងការកែទម្រង់ឡាស៊ែរ។ការរចនានៃបែហោងធ្មែញ រួមទាំងការកោង និងការតម្រឹមនៃកញ្ចក់ ដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងការកំណត់ស្ថេរភាព រចនាសម្ព័ន្ធរបៀប និងលទ្ធផលនៃឡាស៊ែរ។បែហោងធ្មែញត្រូវតែត្រូវបានរចនាឡើងដើម្បីបង្កើនការទទួលបានអុបទិកខណៈពេលដែលកាត់បន្ថយការខាតបង់ដែលជាបញ្ហាប្រឈមដែលរួមបញ្ចូលគ្នានូវវិស្វកម្មអុបទិកជាមួយនឹងរលកអុបទិក5.
លក្ខខណ្ឌ Oscillation និងការជ្រើសរើសរបៀប
ដើម្បីឱ្យលំយោលឡាស៊ែរកើតឡើង ការកើនឡើងដែលផ្តល់ដោយឧបករណ៍ផ្ទុកត្រូវតែលើសពីការខាតបង់នៅក្នុងបែហោងធ្មែញ។លក្ខខណ្ឌនេះ គួបផ្សំនឹងតម្រូវការសម្រាប់ទីតាំងរលកដែលជាប់គ្នា កំណត់ថាមានតែទម្រង់បណ្តោយមួយចំនួនប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានគាំទ្រ។គម្លាតរបៀប និងរចនាសម្ព័ន្ធរបៀបទាំងមូលត្រូវបានជះឥទ្ធិពលដោយប្រវែងរាងកាយរបស់បែហោងធ្មែញ និងសន្ទស្សន៍ចំណាំងបែរនៃមធ្យមទទួលបាន[6].
សេចក្តីសន្និដ្ឋាន
ការរចនា និងប្រតិបត្តិការនៃប្រព័ន្ធឡាស៊ែររួមបញ្ចូលវិសាលគមទូលំទូលាយនៃរូបវិទ្យា និងគោលការណ៍វិស្វកម្ម។ពីមេកានិចកង់ទិចដែលគ្រប់គ្រងការទទួលបានមធ្យមទៅវិស្វកម្មស្មុគស្មាញនៃបែហោងធ្មែញអុបទិក ធាតុផ្សំនីមួយៗនៃប្រព័ន្ធឡាស៊ែរដើរតួនាទីយ៉ាងសំខាន់ក្នុងមុខងាររួមរបស់វា។អត្ថបទនេះបានផ្តល់នូវការមើលឃើញមួយទៅក្នុងពិភពដ៏ស្មុគស្មាញនៃបច្ចេកវិទ្យាឡាស៊ែរ ដោយផ្តល់នូវការយល់ដឹងដែលទាក់ទងនឹងការយល់ដឹងកម្រិតខ្ពស់របស់សាស្រ្តាចារ្យ និងវិស្វករអុបទិកនៅក្នុងវិស័យនេះ។
ឯកសារយោង
- 1. Siegman, AE (1986) ។ឡាស៊ែរ។សៀវភៅវិទ្យាសាស្ត្រសាកលវិទ្យាល័យ។
- 2. Svelto, O. (2010) ។គោលការណ៍នៃឡាស៊ែរ។ស្ព្រីង។
- 3. Koechner, W. (2006) ។វិស្វកម្មឡាស៊ែររដ្ឋរឹង។ស្ព្រីង។
- 4. Piper, JA, & Mildren, RP (2014) ។Diode Pumped Solid State Lasers ។នៅក្នុងសៀវភៅដៃនៃបច្ចេកវិទ្យាឡាស៊ែរ និងកម្មវិធី (Vol. III)។សារព័ត៌មាន CRC ។
- 5. Milonni, PW, & Eberly, JH (2010) ។រូបវិទ្យាឡាស៊ែរ។វីលី។
- 6. Silfvast, WT (2004) ។មូលដ្ឋានគ្រឹះឡាស៊ែរ។សារព័ត៌មានសាកលវិទ្យាល័យខេមប្រ៊ីជ។
ពេលវេលាបង្ហោះ៖ ថ្ងៃទី ២៧ ខែវិច្ឆិកា ឆ្នាំ ២០២៣