पल्स चौडाइ नियन्त्रणलेजर पल्स नियन्त्रणप्रविधि
लेजरको पल्स नियन्त्रण मुख्य लिङ्कहरू मध्ये एक होलेजर प्रविधि, जसले लेजरको कार्यसम्पादन र प्रयोग प्रभावलाई प्रत्यक्ष असर गर्छ। यो पेपरले पल्स चौडाइ नियन्त्रण, पल्स फ्रिक्वेन्सी नियन्त्रण र सम्बन्धित मोड्युलेसन प्रविधिलाई व्यवस्थित रूपमा क्रमबद्ध गर्नेछ, र व्यावसायिक, व्यापक र तार्किक हुन प्रयास गर्नेछ।
१. पल्स चौडाइको अवधारणा
लेजरको पल्स चौडाइले लेजर पल्सको अवधिलाई जनाउँछ, जुन लेजर आउटपुटको समय विशेषताहरू वर्णन गर्नको लागि एक प्रमुख प्यारामिटर हो। अल्ट्रा-सर्ट पल्स लेजरहरू (जस्तै नानोसेकेन्ड, पिकोसेकेन्ड र फेमटोसेकेन्ड लेजरहरू) को लागि, पल्स चौडाइ जति छोटो हुन्छ, शिखर शक्ति त्यति नै उच्च हुन्छ, र थर्मल प्रभाव त्यति नै सानो हुन्छ, जुन परिशुद्धता मेसिनिङ वा वैज्ञानिक अनुसन्धानको लागि उपयुक्त हुन्छ।
२. लेजर पल्स चौडाइलाई असर गर्ने कारकहरू लेजरको पल्स चौडाइ विभिन्न कारकहरूद्वारा प्रभावित हुन्छ, जसमा मुख्यतया निम्न पक्षहरू समावेश छन्:
a. लाभ माध्यमका विशेषताहरू। विभिन्न प्रकारका लाभ मिडियाहरूमा अद्वितीय ऊर्जा स्तर संरचना र प्रतिदीप्ति जीवनकाल हुन्छ, जसले लेजर पल्सको उत्पादन र पल्स चौडाइलाई प्रत्यक्ष रूपमा असर गर्छ। उदाहरणका लागि, ठोस-अवस्था लेजरहरू, Nd:YAG क्रिस्टलहरू र Ti:Sapphire क्रिस्टलहरू सामान्य ठोस-अवस्था लेजर मिडिया हुन्। कार्बन डाइअक्साइड (CO₂) लेजरहरू र हेलियम-नियोन (HeNe) लेजरहरू जस्ता ग्यास लेजरहरूले सामान्यतया तिनीहरूको आणविक संरचना र उत्तेजित अवस्था गुणहरूको कारणले अपेक्षाकृत लामो पल्सहरू उत्पादन गर्छन्; अर्धचालक लेजरहरूले, वाहक पुनर्संयोजन समय नियन्त्रण गरेर, नानोसेकेन्डदेखि पिकोसेकेन्डसम्मको पल्स चौडाइ प्राप्त गर्न सक्छन्।
लेजर गुहाको डिजाइनले पल्स चौडाइमा महत्त्वपूर्ण प्रभाव पार्छ, जसमा समावेश छन्: गुहाको लम्बाइ, लेजर गुहाको लम्बाइले प्रकाशलाई गुहामा एक पटक र फेरि यात्रा गर्न आवश्यक समय निर्धारण गर्दछ, लामो गुहाले लामो पल्स चौडाइ निम्त्याउँछ, जबकि छोटो गुहा अल्ट्रा-छोटो पल्सको उत्पादनको लागि अनुकूल हुन्छ; परावर्तन: उच्च परावर्तन भएको परावर्तकले गुहामा फोटोन घनत्व बढाउन सक्छ, जसले गर्दा लाभ प्रभावमा सुधार हुन्छ, तर धेरै उच्च परावर्तनले गुहामा हानि बढाउन सक्छ र पल्स चौडाइ स्थिरतालाई असर गर्न सक्छ; लाभ माध्यमको स्थिति र गुहामा लाभ माध्यमको स्थितिले फोटोन र लाभ माध्यम बीचको अन्तरक्रिया समयलाई पनि असर गर्नेछ, र त्यसपछि पल्स चौडाइलाई असर गर्नेछ।
ग. पल्स लेजर आउटपुट र पल्स चौडाइ नियमन महसुस गर्न क्यू-स्विचिङ टेक्नोलोजी र मोड-लकिङ टेक्नोलोजी दुई महत्त्वपूर्ण माध्यम हुन्।
घ. पम्प स्रोत र पम्प मोड पम्प स्रोतको पावर स्थिरता र पम्प मोडको छनोटले पनि पल्स चौडाइमा महत्त्वपूर्ण प्रभाव पार्छ।
३. सामान्य पल्स चौडाइ नियन्त्रण विधिहरू
क. लेजरको काम गर्ने मोड परिवर्तन गर्नुहोस्: लेजरको काम गर्ने मोडले यसको पल्स चौडाइलाई प्रत्यक्ष रूपमा असर गर्नेछ। पल्स चौडाइलाई निम्न प्यारामिटरहरू समायोजन गरेर नियन्त्रण गर्न सकिन्छ: पम्प स्रोतको आवृत्ति र तीव्रता, पम्प स्रोतको ऊर्जा इनपुट, र लाभ माध्यममा कण जनसंख्या उल्टोको डिग्री; आउटपुट लेन्सको परावर्तनले रेजोनेटरमा प्रतिक्रिया दक्षता परिवर्तन गर्दछ, जसले गर्दा पल्स गठन प्रक्रिया प्रभावित हुन्छ।
b. पल्स आकार नियन्त्रण गर्नुहोस्: लेजर पल्सको आकार परिवर्तन गरेर अप्रत्यक्ष रूपमा पल्स चौडाइ समायोजन गर्नुहोस्।
c. वर्तमान मोड्युलेसन: लेजर माध्यममा इलेक्ट्रोनिक ऊर्जा स्तरहरूको वितरणलाई नियमित गर्न पावर सप्लाईको आउटपुट करेन्ट परिवर्तन गरेर, र त्यसपछि पल्स चौडाइ परिवर्तन गरेर। यो विधिमा द्रुत प्रतिक्रिया गति छ र द्रुत समायोजन आवश्यक पर्ने अनुप्रयोग परिदृश्यहरूको लागि उपयुक्त छ।
घ. स्विच मोड्युलेसन: पल्स चौडाइ समायोजन गर्न लेजरको स्विचिङ अवस्था नियन्त्रण गरेर।
e. तापक्रम नियन्त्रण: तापक्रम परिवर्तनले लेजरको इलेक्ट्रोन ऊर्जा स्तर संरचनालाई असर गर्नेछ, जसले गर्दा अप्रत्यक्ष रूपमा पल्स चौडाइलाई असर गर्नेछ।
च. मोड्युलेसन प्रविधि प्रयोग गर्नुहोस्: मोड्युलेसन प्रविधि पल्स चौडाइलाई सही रूपमा नियन्त्रण गर्ने प्रभावकारी माध्यम हो।
लेजर मोड्युलेसनप्रविधि भनेको लेजरलाई वाहकको रूपमा प्रयोग गर्ने र यसमा जानकारी लोड गर्ने प्रविधि हो। लेजरसँगको सम्बन्ध अनुसार आन्तरिक मोड्युलेसन र बाह्य मोड्युलेसनमा विभाजन गर्न सकिन्छ। आन्तरिक मोड्युलेसनले मोड्युलेसन मोडलाई जनाउँछ जसमा लेजर दोलन प्यारामिटरहरू परिवर्तन गर्न र यसरी लेजर आउटपुट विशेषताहरू परिवर्तन गर्न लेजर दोलनको प्रक्रियामा मोड्युलेटेड सिग्नल लोड गरिन्छ। बाह्य मोड्युलेसनले मोड्युलेसन मोडलाई जनाउँछ जसमा लेजर बनेपछि मोड्युलेसन सिग्नल थपिन्छ, र लेजरको दोलन प्यारामिटरहरू परिवर्तन नगरी आउटपुट लेजर गुणहरू परिवर्तन गरिन्छ।
मोड्युलेसन प्रविधिलाई एनालग मोड्युलेसन, पल्स मोड्युलेसन, डिजिटल मोड्युलेसन (पल्स कोड मोड्युलेसन) सहित क्यारियर मोड्युलेसन रूपहरू अनुसार पनि वर्गीकृत गर्न सकिन्छ; मोड्युलेसन प्यारामिटरहरू अनुसार, यसलाई तीव्रता मोड्युलेसन र चरण मोड्युलेसनमा विभाजन गरिएको छ।
तीव्रता मोड्युलेटर: लेजर प्रकाशको तीव्रताको परिवर्तन समायोजन गरेर पल्स चौडाइ नियन्त्रण गरिन्छ।
चरण मोड्युलेटर: प्रकाश तरंगको चरण परिवर्तन गरेर पल्स चौडाइ समायोजन गरिन्छ।
फेज-लक गरिएको एम्पलीफायर: फेज-लक गरिएको एम्पलीफायर मोड्युलेसन मार्फत, लेजर पल्स चौडाइ सही रूपमा समायोजन गर्न सकिन्छ।
पोस्ट समय: मार्च-२४-२०२५