लेजर पंपिंग

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रूबी लेजर सिर।बाईं ओर की चित्रण सिर को अस्पष्ट दिखाती है, जिससे पंपिंग गुहा, छड़ और क्षण दीप का पता चलता है।दाईं ओर की चित्रण सिर को एकत्र करती है।

लेज़र पंपिंग में किसी बाहरी स्रोत से लेजर के माध्यम से ऊर्जा हस्तांतरण का कार्य होता है। ऊर्जा माध्यम में अवशोषित होती है, जो इसके परमाणुओं में उत्साहित अवस्थाओं का उत्पादन करती है। जब उत्साहित अवस्था में कणों की संख्या भूमि अवस्था या कम-उत्तेजित अवस्था में कणों की संख्या से अधिक हो जाती है तथा जनसंख्या उलटा प्राप्त होती है। इस स्थिति में, उत्तेजित उत्सर्जन का तंत्र हो सकता है और माध्यम लेजर या प्रकाशीय प्रवर्धक के रूप में कार्य कर सकता है। पंप शक्ति लेजर की लासिंग प्रवेशद्वार से अधिक होनी चाहिए।

पंप ऊर्जा सामान्यतः प्रकाश या विद्युत प्रवाह के रूप में प्रदान की जाती है, किन्तु अधिक विदेशी स्रोतों का उपयोग किया गया है, जैसे कि रासायनिक प्रतिक्रिया या परमाणु प्रतिक्रिया।

प्रकाशीय पंपिंग

Main article: प्रकाशीय पंपिंग


पंपिंग गुहा

आर्क दीपक या क्षण दीप के साथ पंप किया जाने वाला लेजर है। सामान्यतः लेसिंग माध्यम की पार्श्व दीवार से पंप किया जाता है, जो अधिकांशतः माणभ छड़ के रूप में होता है। जिसमें धातु की अशुद्धता या कांच नलिका का तरल रंग होता है, जिसे दिशा-पंपिंग की स्थिति में जाना जाता है। दीपक की ऊर्जा का सबसे कुशलता से उपयोग करने के लिए, दीपक और लेसिंग माध्यम चिंतनशील गुहा में निहित होते हैं जो छड़ी या रंग सेल में दीपक की अधिकांश ऊर्जा को पुनर्निर्देशित करेगा।

File:Various laser pumping cavity cross section shapes.JPG
विभिन्न लेजर पंपिंग गुहा विन्यास।

सबसे सामान्य विन्यास में, छड़ के माध्यम रूप में होता है जो दर्पण गुहा के फोकस (ज्यामिति) पर स्थित होता है। जिसमें छड़ की अक्ष के लंबवत अण्डाकार अनुप्रस्थ काट होता है। और क्षण दीप जो दीर्घवृत्त के अन्य फोकस पर नलिका स्थित है। गर्म लेंसिंग को कम करने के लिए अधिकांशतः दर्पण की आवरण को तरंग दैर्ध्य की प्रतिबिंबित करने के लिए चुना जाता है जो तरंग दैर्ध्य को अवशोषित या प्रसारित करने के पर्यन्त लासिंग उत्पादन से कम होता है।अन्य स्थितियों में लंबी तरंग दैर्ध्य के लिए अवशोषक का उपयोग किया जाता है।अधिकांशतः दीपक बेलनाकार जैकेट से घिरा होता है जिसे प्रवाह नलिका कहा जाता है। यह प्रवाह नलिका सामान्यतः कांच से बना होता है जो अनुपयुक्त तरंग दैर्ध्य को अवशोषित करेगा, जैसे कि पराबैंगनी, या ठंडा पानी के लिए पथ प्रदान करता है जो अवरक्त को अवशोषित करता है।अधिकांशतः, जैकेट को ढांकता हुआ दर्पण दिया जाता है जो दीपक में प्रकाश के अनुपयुक्त तरंग दैर्ध्य को दर्शाता है।यह प्रकाश अवशोषित होता है और इसमें से कुछ को उपयुक्त तरंग दैर्ध्य पर फिर से एम्सित किया जाता है।प्रवाह नलिका हिंसक दीपक विफलता की स्थिति में छड़ की रक्षा करने के लिए भी कार्य करता है।

छोटे दीर्घवृत्त कम प्रतिबिंब बनाते हैं, इस स्थिति को समीप -युग्मन कहा जाता है, छड़ के केंद्र में उच्च तीव्रता देता है।[1] तथा क्षण दीप के लिए, दीपक और छड़ बराबर व्यास के होते हैं, तो दीर्घवृत्त जो उच्च से दोगुना चौड़ा होता है सामान्यतः छड़ में प्रकाश की कल्पना करने में सबसे अधिक कुशल होता है। अंत मुंह पर क्षति के प्रभाव को कम करने के लिए और पर्याप्त लंबाई माध्यम प्रदान के लिए छड़ और दीपक अपेक्षाकृत लंबे होते हैं उच्च विद्युत प्रतिबाधा के कारण, विद्युत ऊर्जा को प्रकाश में स्थानांतरित करने में लंबे समय तक फ्लैश दीपक भी अधिक कुशल होते हैं।[2] चूंकि, यदि छड़ अपने व्यास के संबंध में बहुत लंबी है, तो प्रीलासिंग नामक स्थिति हो सकती है, जिससे छड़ की ऊर्जा ठीक से बनने से पहले ही समाप्त हो जाती है।[3] इस प्रभाव को कम करने के लिए छड़ के सिरों को अधिकांशतः ब्रूस्टर के कोण पर प्रतिबिम्ब लेपित या काटा जाता है।[4] क्षति को कम करने के लिए पंप गुहा के सिरों पर समतल दर्पण भी अधिकांशतः उपयोग किए जाते हैं।[5]इस रचना पर भिन्नताएं अधिक जटिल दर्पणों का उपयोग करती हैं जो अतिव्यापी अण्डाकार आकृतियों से बनी हैं, जिससे ही छड़ को पंप करने के लिए कई क्षण दीप की अनुमति मिलती है। जिससे यह अधिक शक्ति को अनुमति देता है, किन्तु दर्पण कम कुशल होते हैं तो सभी प्रकाश के छड़ को उचित रूप से से चित्रित नहीं किया जाता है, जिससे गर्म क्षति में वृद्धि होती है। निकटता-युग्मित गुहा का उपयोग करके इन क्षति को कम से कम किया जा सकता है।यह दृष्टिकोण अधिक पंपिंग की अनुमति दे सकता है, चूंकि किरण की गुणवत्ता में वृद्धि हो सकती है।[5]

अन्य विन्यास एक विसरित परावर्तक सामग्री से बने गुहा में एक छड़ और एक क्षण दीप का उपयोग करता है, जैसे कि स्पेक्ट्रलॉन या पाउडर बेरियम सल्फ़ेट । ये गुहाएं अधिकांशतः परिपत्र या आयताकार होती हैं, क्योंकि प्रकाश पर ध्यान केंद्रित करना प्राथमिक उद्देश्य नहीं है। यह प्रकाश को लासिंग माध्यम में भी नहीं जोड़ता है, क्योंकि प्रकाश छड़ तक पहुंचने से पहले कई प्रतिबिंब बनाता है, किन्तु अधिकांशतः धातु वाले परावर्तक की तुलना में कम रखरखाव की आवश्यकता होती है।[6] प्रतिबिंबों की बढ़ी हुई संख्या को फैलाना माध्यम की उच्च परावर्तकता के लिए क्षतिपूर्ति दिया जाता है। सोने के दर्पण के लिए 97% की तुलना में 99%।[7] यह दृष्टिकोण अप्रकाशित छड़ या कई दीपक के साथ अधिक संगत है।

परजीवी प्रणाली तब होते हैं जब छड़ की लंबाई के अतिरिक्त अन्य दिशाओं में प्रतिबिंब उत्पन्न होते हैं, जो ऊर्जा का उपयोग कर सकते हैं जो किरण के लिए उपलब्ध होगी।यह विशेष समस्या हो सकती है यदि छड़ के बैरल को चमक किया जाता है।बेलनाकार लेजर छड़ और ठंडे पानी के बीच संपूर्ण आंतरिक प्रतिबिंब के कारण दीर्घा प्रणाली का समर्थन करते हैं, जो छड़ की परिधि के चारों ओर लगातार प्रतिबिंबित करते हैं। हल्की नलिका प्रणाली वक्र पथ में छड़ की लंबाई को प्रतिबिंबित कर सकते हैं। यदि छड़ में प्रतिबिम्ब आवरण है, या तरल पदार्थ में डूबा हुआ है जो इसके अपवर्तक सूचकांक से मेल खाता है, तो इन परजीवी प्रतिबिंबों को यह नाटकीय रूप से कम किया जा सकता है।इसी प्रकार यदि छड़ का बैरल खुरदरी ठंढी हुई है, या अंडाकार है, तो आंतरिक प्रतिबिंबों को प्रसारित जा सकता है।।[8]दीपक के साथ पंप करना अधिकांश ऊर्जा केंद्रित हो जाती है, जिससे किरण रूपरेखा खराब हो जाती है। छड़ के लिए ठंढा बैरल होना सामान्य बात है, प्रकाश को प्रसारित करने के लिए पूरे छड़ में प्रकाश का अधिक वितरण प्रदान करता है। यह उच्च अनुप्रस्थ प्रणाली के लिए माध्यम में अधिक ऊर्जा अवशोषण की अनुमति देता है। पाले से ओढ़ लिया प्रवाह नलिका या प्रसारित परावर्तक चूँकि कम स्थानांतरण दक्षता के लिए अग्रणी है, इस प्रभाव को बढ़ाने में सहायता करता है, तथा (लेजर) में सुधार करता है।[9]लेजर पोषिता सामग्री को कम अवशोषण के लिए चुना जाता है केवल डोपेंट अवशोषित करता है।इसलिए, डोपिंग द्वारा अवशोषित नहीं होने वाली आवृत्तियों पर कोई भी प्रकाश दीपक में वापस जाएगा और प्लाज्मा को गर्म करेगा, दीपक का जीवन छोटा हो जाता है।

क्षण दीप पंपिंग

File:Three xenon flashtubes and a krypton arc lamp.jpg
लेजर पंपिंग दीपक ।शीर्ष तीन ज़ेनॉन फ्लैशलैंप हैं चूँकि नीचे क्रिप्टन आर्क दीपक है
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इस बहुत तेजी से डिस्आवेश में बाहरी ट्रिगरिंग का उपयोग किया गया था।बहुत उच्च गति, (3.5 माइक्रोसेकंड) के कारण, वर्तमान न केवल को पूरी प्रकार से गर्म करने और नलिका को भरने में असमर्थ है, किंतु अभी भी कांच के साथ सीधे संपर्क में है।
File:Rare gas flashtube spectral outputs.JPG
विभिन्न गैसों का उपयोग करके क्षण दीप के लिए स्पेक्ट्रल उत्पादन, वर्तमान घनत्व पर ग्रेयबॉडी विकिरण के समीप पहुंचता है।

फ़्लैश नलिका लेज़रों के लिए सबसे प्रारंभिक ऊर्जा स्रोत थे। वे ठोस-अवस्था और रंग लेज़रों दोनों में उच्च स्पंदित ऊर्जाओं के लिए उपयोग किए जाते हैं। और वे प्रकाश के व्यापक स्पेक्ट्रम का उत्पादन करते हैं, जिससे अधिकांश ऊर्जा गर्मी के रूप में नष्ट हो जाती है।फ्लैश दीपक का जीवन काल भी छोटा होता है।।[10] पहले लेजर में माणिक छड़ के आसपास पेचदार क्षण दीप सम्मलित था।

संगलित क्वार्ट्ज क्षण दीप लेज़रों में उपयोग किए जाने वाला सबसे सामान्य प्रकार हैं और कम ऊर्जा या उच्च पुनरावृत्ति दरों पर, 900°C के उच्च तापमान पर संचालित हो सकते हैं।उच्च औसत शक्तियों या पुनरावृत्ति दरों के लिए पानी को ठंडा करने की आवश्यकता होती है। पानी को सामान्यतः ना केवल दीपक की चाप लंबाई धोना पड़ता है, किंतु कांच के विद्युदग्र भाग को भी धोना पड़ता है। क्षण दीप सामान्यतः विद्युदग्र के चारों ओर सिकुड़े हुए कांच के साथ निर्मित होते हैं जिससे टंगस्टन को सीधे ठंडा किया जा सके। यदि विद्युदग्र को कांच गर्म विस्तार की तुलना में बहुत अधिक गर्म करने की अनुमति दी जाती है, तो गर्म विस्तार सील को तोड़ सकता है।[11]दीपक जीवनकाल मुख्य रूप से विशेष दीपक के लिए उपयोग की जाने वाली ऊर्जा पर निर्भर करता है। कम ऊर्जा धूम को जन्म देती हैं, जो कैथोड से सामग्री को हटा सकती हैं और इसे कांच पर फिर से बना सकती हैं, जिससे अंधेरे प्रतिबिंबित की उपस्थिति बनती है।कम ऊर्जा में जीवन अधिक अप्रत्याशित हो सकता है। उच्च ऊर्जा का कारण दीवार पृथक होती है, जो न केवल कांच को मेघ की रूप देता है, किंतु इसे संरचनात्मक रूप से दुर्बल करता है और ऑक्सीजन को जारी करता है दबाव को प्रभावित करता है, किन्तु इन ऊर्जा स्तरों पर जीवन प्रत्याशा की गणना उचित मात्रा में सटीकता के साथ की जा सकती है।[11]

नाड़ी की अवधि भी जीवनकाल को प्रभावित कर सकती है। और कैथोड से बड़ी मात्रा में सामग्री को छीन सकती हैं, इसे दीवारों पर एकत्र कर सकती हैं। बहुत कम नाड़ी अवधि के साथ, यह सुनिश्चित करने के लिए ध्यान रखा जाना चाहिए कि चाप दीपक में केंद्रित है। कांच से दूर गंभीर दीवार पृथक्करण को रोकता है।[11]सामान्यतः छोटी दालों के लिए अनुशंसित नहीं है।[11]उबाल-वोल्टेज ट्रिगरिंग का उपयोग सामान्यतः बहुत तेज़ बहाव के लिए किया जाता है, जैसा कि रंग लेज़रों में उपयोग किया जाता है, और अधिकांशतः इसे प्री-नाड़ी तकनीक के साथ मिलाएं, जहां छोटे से फ्लैश के रूप में मुख्य फ्लैश से पहले मात्र मिलीसेकंड प्रारंभ किया जाता है, पहले से गैस को गरम करने के समय में वृद्धि होती है ।[12]रंग लेजर कभी -कभी अक्षीय पंपिंग का उपयोग करते हैं, जिसमें खोखले, कुंडलाकार आकार का क्षण दीप होता है, बाहरी लिफाफे के साथ केंद्र में उपयुक्त प्रकाश करने के लिए प्रतिबिंबित होता है। रंग सेल को बीच में रखा गया है, जो पंपिंग प्रकाश का अधिक वितरण प्रदान करता है, और ऊर्जा के अधिक कुशल हस्तांतरण। खोखले क्षण दीप में सामान्य क्षण दीप की तुलना में कम प्रवर्तन भी होता है, जो छोटा फ्लैश संपादन प्रदान करता है। संभवतः ही रंग लेज़रों के लिए समाक्षीय रचना का उपयोग किया जाता है, जिसमें सामान्य क्षण दीप होता है जो कुंडलाकार आकार की रंग सेल से घिरा होता है। यह उच्च हस्तांतरण दक्षता प्रदान करता है, परावर्तक की आवश्यकता को समाप्त करता है, किन्तु विवर्तन हानि कम करने का कारण बनती है।[13]क्षण दीप का उत्पादन स्पेक्ट्रम मुख्य रूप से इसके वर्तमान घनत्व का उत्पाद है।[11]नाड़ी अवधि के लिए विस्फोट ऊर्जा का निर्धारण करने के बाद ऊर्जा की मात्रा जो इसे से दस फ्लैश में नष्ट कर देगी और ऑपरेशन के लिए सुरक्षित ऊर्जा स्तर का चयन करने के लिए वोल्टेज और धारिता का संतुलन कहीं भी उत्पादन को केंद्र में समायोजित किया जाता है। दूर पराबैंगनी के निकट होता है। कम वर्तमान घनत्व बहुत उच्च वोल्टेज और कम वर्तमान के उपयोग से होता है।[11][14] यह निकट-IR में केंद्रित उत्पादन के साथ व्यापक वर्णक्रमीय रेखाओं का उत्पादन करता है, और ND। यग लेजर ND। याग और एर्बियम। यग लेजर | एर्बियम। यग जैसे अवरक्त लेजर जैसे अवरक्त लेज़रों को पंप करने के लिए सबसे अच्छा होता है।उच्च वर्तमान घनत्व वर्णक्रमीय रेखाओं को उस बिंदु तक व्यापक बनाते हैं जहां वे साथ मिश्रण करना प्रारंभ करते हैं, और निरंतरता सिद्धांत उत्सर्जन का उत्पादन होता है। लंबे समय तक तरंग दैर्ध्य कम तरंग दैर्ध्य की तुलना में कम वर्तमान घनत्व पर संतृप्ति स्तर तक पहुंचते हैं, इसलिए जैसे -जैसे वर्तमान में वृद्धि होती है, उत्पादन केंद्र दृश्य स्पेक्ट्रम की ओर स्थानांतरित हो जाता है, जो कि रूबी लेजर जैसे दृश्यमान प्रकाश लेजर पंप करने के लिए उच्च है।[2]इस बिंदु पर, गैस लगभग आदर्श ग्रेबॉडी रेडिएटर बन जाती है।[14]यहां तक कि उच्च वर्तमान घनत्व पराबैंगनी में उत्पादन को केंद्रित करते हुए, ब्लैकबॉडी विकिरण का उत्पादन करेगा।

ज़ेनॉन का उपयोग इसकी अच्छी दक्षता के कारण बड़े पैमाने पर किया जाता है,[11]चूंकि क्रीप्टोण का उपयोग अधिकांशतः नियोडिमियम डोपेड लेजर छड़ को पंप करने के लिए किया जाता है।इसका कारण यह है कि निकट-IR सीमा में वर्णक्रमीय रेखाएं नियोडिमियम के अवशोषण पंक्तियों से उच्च मेल खाती हैं, जिससे क्रिप्टन को उच्च हस्तांतरण दक्षता मिलती है, यदि इसका बिजली उत्पादन कम हो।[11][15][16] यह ND। यग के साथ विशेष रूप से प्रभावी होता है, जिसमें संकीर्ण अवशोषण रूपरेखा है। क्रिप्टन के साथ पंप किया गया, ये लेजर से प्राप्य उत्पादन पावर से दोगुने तक प्राप्त कर सकते हैं।[17] स्पेक्ट्रल लाइन उत्सर्जन को सामान्यतः क्रिप्टन के साथ ND। यग को पंप करते समय चुना जाता है, किन्तु सभी स्पेक्ट्रल पंक्तियां ND के अवशोषण बन्धन को याद करती हैं। यग, जब ज़ेनन के साथ पंपिंग करते समय निरंतरता उत्सर्जन का उपयोग किया जाता है।[18]


आर्क दीपक पंपिंग

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आर्क दीपक (शीर्ष) के साथ लेजर छड़ (नीचे) का प्रकाशीय पंपिंग।लाल गरम।नीला। ठंडा।हरी बत्ती।गैर-ग्रीन तीर। जल प्रवाह।ठोस रंग। धातु।हल्के रंग। संगलित क्वार्ट्ज।[19][20]
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ये गैस-निर्वासन दीपक विभिन्न महान गैसों के वर्णक्रमीय लाइन उत्पादन दिखाते हैं।

आर्क दीपक का उपयोग उन छड़ को पंप करने के लिए किया जाता है जो निरंतर संचालन का समर्थन करती है, और किसी भी आकार और शक्ति को बनाया जा सकता है।विशिष्ट आर्क दीपक वोल्टेज पर संचालित होते हैं जो निश्चित वर्तमान स्तर को बनाए रखने के लिए पर्याप्त है, जिसके लिए दीपक को संचालित करने के लिए रचना किया गया था।यह अधिकांशतः 10 से 50 एम्पियर की सीमा में होता है।उनके बहुत उच्च दबावों के कारण, आर्क दीपक को शुरुआत के लिए विशेष रूप से रचना की गई है जिसमें सर्किटरी की आवश्यकता होती है, या आर्क को हड़ताली होती है।हड़ताली सामान्यतः तीन चरणों में होती है। ट्रिगरिंग चरण में, श्रृंखला से अत्यंत उच्च वोल्टेज नाड़ी ट्रिगरिंग |श्रृंखला ट्रिगरिंग ट्रांसफार्मर विद्युदग्र के बीच स्पार्क प्रकाश की किरण बनाता है, किन्तु मुख्य वोल्टेज को संभालने के लिए प्रतिबाधा बहुत अधिक है। बूस्ट वोल्टेज चरण तब प्रारंभ किया जाता है, जहां वोल्टेज जो विद्युदग्र के बीच वोल्टेज घटाव से अधिक होता है, उसे दीपक के माध्यम से संचालित किया जाता है, जब तक कि गैस को प्लाज्मा (भौतिकी) अवस्था तक गर्म नहीं किया जाता है।जब प्रतिबाधा अधिक कम हो जाती है, तो वर्तमान नियंत्रण चरण समाप्त हो जाता है, जहां मुख्य वोल्टेज वर्तमान को स्थिर स्तर तक चलाना प्रारंभ कर देता है।[11]

आर्क दीपक पंपिंग गुहा में क्षण दीप पंप लेजर के समान होता है, छड़ के साथ और परावर्तक गुहा मेंअधिक दीपक गुहा का सटीक आकार अधिकांशतः इस बात पर निर्भर करता है कि कितने दीपक का उपयोग किए गए हैं। तथा मुख्य अंतर शीतलन में है।आर्क दीपक को पानी के साथ ठंडा करने की आवश्यकता होती है, यह सुनिश्चित करते हुए कि पानी कांच से परे, और विद्युदग्र योजक के साथ -साथ भी होता है।इसके लिए कम से कम 200 किलोहम की प्रतिरोधकता के साथ विआयनीकृत पानी के उपयोग की आवश्यकता होती है, जिससे सर्किट को छोटा करने और इलेक्ट्रोलीज़ के माध्यम से विद्युदग्र छड़ को के लिए किया जाता है ।पानी सामान्यतः 4 से 10 लीटर प्रति मिनट की दर से प्रवाह नलिका के माध्यम से चैनल किया जाता है।[11] 

चाप दीपक लगभग सभी महान गैस प्रकारों में आते हैं, जिनमें ज़ेनन, क्रिप्टन, आर्गन, नीयन और हीलियम सम्मलित हैं, जो सभी वर्णक्रमीय पंक्तियों का उत्सर्जन करते हैं जो गैस के लिए बहुत विशिष्ट हैं। आर्क दीपक का उत्पादन स्पेक्ट्रम अधिकांशतः गैस प्रकार पर निर्भर होता है, जो कम वर्तमान घनत्व पर संचालित क्षण दीप के समान संकीर्ण बन्धन वर्णक्रमीय रेखाएँ हैं।उत्पादन निकट अवरक्त में सबसे अधिक है, और सामान्यतःND। यग जैसे अवरक्त लेज़रों को पंप करने के लिए उपयोग किया जाता है।

बाहरी लेजर पंपिंग

File:Dye laser alignment intra-cavity beam @ 589nm.jpg
रंग लेजर 589nm (एम्बर येलो) के लिए ट्यून किया गया, जो बाहरी, आवृत्ति-दुखी nd। याग लेजर @ 532nm (पीला-हरी) के साथ पंप किया गया।तरंग दैर्ध्य के बीच निकटता से बहुत छोटे स्टोक्स शिफ्ट होते हैं, जिससे ऊर्जा के क्षति को कम किया जाता है।

उपयुक्त प्रकार के लेजर का उपयोग दूसरे लेजर को पंप करने के लिए किया जाता है।पंप लेजर का संकीर्ण स्पेक्ट्रम इसे लासिंग माध्यम के अवशोषण पंक्तियों की बारीकियों से मेल खाने की अनुमति देता है, जिससे यह क्षण दीप्स के उत्सर्जन की तुलना में बहुत अधिक कुशल ऊर्जा हस्तांतरण देता है।डायोड लेजर पंप डायोड-पंपेड ठोस-अवस्था लेजर और तरल रंग लेजर। रिंग लेजर रचना का उपयोग अधिकांशतः किया जाता है, खासकर रंग लेजर में किया जाता है। रिंग लेजर गोलाकार पथ में प्रकाश को प्रतिबिंबित करने के लिए तीन या अधिक दर्पण का उपयोग करता है।यह अधिकांश फैब्री -पेरोट गुंजयमान यंत्र द्वारा उत्पन्न खड़ी लहर को खत्म करने में सहायता करता है, जिससे माध्यम की ऊर्जा का उच्च उपयोग होता है।[21]


अन्य प्रकाशीय पंपिंग विधियाँ

गैस लेज़रों को उत्तेजित करने के लिए माइक्रोवेव या आकाशवाणी आवृति ईएम विकिरण का उपयोग किया जा सकता है।

सौर-पंप किया गया लेजर पंप स्रोत के रूप में सौर विकिरण का उपयोग करता है।[22][23]


विद्युत पंपिंग

गैस लेजर में विद्युत चमक निर्वहनसामान्य है।उदाहरण के लिए, हीलियम -नेन लेजर के बहाव से इलेक्ट्रॉनों को हीलियम परमाणुओं से टकराते हैं, उन्हें उत्तेजित करते हैं।उत्तेजित हीलियम परमाणु तब ऊर्जा स्थानांतरित करते हुए नियॉन परमाणुओं से टकराते हैं ।यह नीयन परमाणुओं की उलटा आबादी का निर्माण करने की अनुमति देता है।

विद्युत प्रवाह का उपयोग सामान्यतः लेज़र डायोड और अर्धचालक माणभ लेजर पंप करने के लिए किया जाता है (उदाहरण के लिए जर्मेनियम[24]) को पंप करने के लिए किया जाता है।

इलेक्ट्रॉन किरण मुक्त इलेक्ट्रॉन लेजर और कुछ साइमर लेजर पंप करते हैं ।

गैस गतिशील पंपिंग

Main article: गैस गतिशील लेजर

गैस गतिशील लेजर का निर्माण गैसों के पराध्वनिक प्रवाह का उपयोग करके किया जाता है, जैसे कि कार्बन डाइऑक्साइड, अणुओं को अतीत की सीमा को उत्तेजित करने के लिए किया जाता है, तथा गैस पर दबाव डाला जाता है और फिर 1400 केल्विन के रूप में उच्च तक गर्म किया जाता है।गैस को तब विशेष आकार के नोजल के माध्यम से बहुत कम दबाव में तेजी से विस्तार करने की अनुमति दी जाती है।यह विस्तार पराध्वनिक वेगों पर होता है, कभी -कभी संख्या के रूप में उच्च होता है।ऊपरी उत्साहित अवस्था में गर्म गैस में कई अणु होते हैं, चूँकि कई और निचले अवस्था में होते हैं।तेजी से विस्तार एडियाबेटिक प्रक्रिया का कारण बनता है, जो तापमान को 300 K तक कम कर देता है। तापमान में यह कमी ऊपरी और निचले अवस्था में अणुओं को अपने संतुलन को आराम करने के लिए मूल्य पर करती है जो कम तापमान के लिए अधिक उपयुक्त है।चूंकि, निचले अवस्था में अणु बहुत जल्दी आराम करते हैं, चूँकि ऊपरी अवस्था के अणुओं को आराम करने में अधिक समय लगता है।चूंकि अच्छी मात्रा में अणु ऊपरी अवस्था में रहते हैं, इसलिए जनसंख्या उलटा बनाया जाता है, जो अधिकांशतः अधिक दूरी के नीचे की ओर फैली होती है।गतिशील कार्बन डाइऑक्साइड लेजर से 100 किलोवाट के रूप में निरंतर लहर उत्पादन प्राप्त किए गए हैं।[25] पराध्वनिक विस्तार के इसी प्रकार के तरीकों का उपयोग एडियाबेटिक रूप से ठंडा कार्बन मोनोआक्साइड लेज़रों के लिए किया जाता है, जो बाद में रासायनिक प्रतिक्रिया, विद्युत या रेडियो आवृत्ति पंपिंग के माध्यम से पंप किए जाते हैं।एडियाबेटिक ठंडे तरल नाइट्रोजन के साथ भारी और महंगा क्रायोजेनिक शीतलन की जगह लेता है, जिससे कार्बन मोनोऑक्साइड लेजर की दक्षता बढ़ जाती है।इस प्रकार के लेजर उत्पादन के रूप में गीगावाट के रूप में उच्च उत्पादन करने में सक्षम हैं, जिसमें 60%तक की क्षमता है।[26]


अन्य प्रकार

आवेश-विस्थापन स्व-चैनलिंग इलेक्ट्रॉनों के पॉन्डरोमोटिव बल द्वारा बनाए गए और बनाए रखा स्तंभ के साथ उच्च ऊर्जा एकाग्रता को जन्म देता है। तथा चैनल कम तरंग दैर्ध्य माध्यमिक विकिरण और अंततः बहुत कम तरंग दैर्ध्य लेसिंग को भी स्तंभ करेगा।[27][28][29][30][31][32][33][34][35][36][37][38][39][40][41] रासायनिक प्रतिक्रिया का उपयोग रासायनिक लेज़रों में शक्ति स्रोत के रूप में किया जाता है।यह बहुत उच्च उत्पादन शक्तियों के लिए अन्य साधनों तक पहुंचने में कठिनाई होता है।

परमाणु विखंडन का उपयोग विदेशी परमाणु पंप वाले लेजर (एनपीएल) में किया जाता है, जो सीधे परमाणु रिएक्टर में जारी तेज न्यूट्रॉन की ऊर्जा को नियोजित करता है।[42][43] संयुक्त अवस्था अमेरिका की सेना ने 1980 के दशक में परमाणु हथियार द्वारा पंप किए गए एक्स-रे लेजर का परीक्षण किया गया है, किन्तु परीक्षण के परिणाम अनिर्णायक थे और इसे दोहराया नहीं गया है।[44][45]


यह भी देखें

संदर्भ

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  3. ↑ Solid-state laser engineering by Walter Koechner – Springer-Verlag 1965 Page 192
  4. ↑ Solid-state laser engineering by Walter Koechner – Springer-Verlag 1965 Page 194
  5. ↑ 5.0 5.1 Solid-state laser engineering by Walter Koechner – Springer-Verlag 1965 Page 368-376
  6. ↑ Solid-state laser engineering by Walter Koechner – Springer-Verlag 1965 Page 368-373
  7. ↑ "Economy front surface mirrors". Thorlabs.com. Retrieved 1 March 2009.
  8. ↑ Solid-state laser engineering by Walter Koechner – Springer-Verlag 1965 Page 193-194
  9. ↑ Solid-state laser engineering by Walter Koechner – Springer-Verlag 1965 Page 380-381
  10. ↑ Edgerton, Harold E. (1979). Electronic Flash Strobe. MIT Press. ISBN 978-0-262-55008-6.
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  13. ↑ "Principles of Lasers", by Orazio Svelto
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  15. ↑ Dishington, R. H.; Hook, W. R.; Hilberg, R. P. (1974). "Flashlamp discharge and laser efficiency". Applied Optics. 13 (10): 2300–2312. Bibcode:1974ApOpt..13.2300D. doi:10.1364/AO.13.002300. PMID 20134680.
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  18. ↑ Solid-state lasers: a graduate text by Walter Koechner, Michael Bass – Springer-Verlag 2003 Page 190
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  20. ↑ "Lamp 5028" (gif). Sintec Optronics. Retrieved 1 March 2009.
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