லேசரின் திறன் அடர்த்தி மற்றும் ஆற்றல் அடர்த்தி
அடர்த்தி என்பது நமது அன்றாட வாழ்வில் நாம் நன்கு அறிந்த ஒரு இயற்பியல் அளவு. நாம் அதிகம் தொடர்பு கொள்ளும் அடர்த்தி என்பது பொருளின் அடர்த்தி ஆகும். அதன் சூத்திரம் ρ=m/v, அதாவது, அடர்த்தி என்பது நிறையை கனஅளவால் வகுப்பதற்குச் சமம். ஆனால் லேசரின் திறன் அடர்த்தி மற்றும் ஆற்றல் அடர்த்தி ஆகியவை வேறுபட்டவை; இங்கு அவை கனஅளவால் வகுக்கப்படாமல், பரப்பளவால் வகுக்கப்படுகின்றன. திறனும் நாம் பல இயற்பியல் அளவுகளுடன் தொடர்புபடுத்தும் ஒன்றாகும், ஏனெனில் நாம் ஒவ்வொரு நாளும் மின்சாரத்தைப் பயன்படுத்துகிறோம், மின்சாரத்தில் திறனும் அடங்கியுள்ளது. திறனின் சர்வதேச தர அலகு W, அதாவது J/s ஆகும். இது ஆற்றல் மற்றும் நேரத்தின் விகிதமாகும், ஆற்றலின் சர்வதேச தர அலகு J ஆகும். எனவே, திறன் அடர்த்தி என்பது திறன் மற்றும் அடர்த்தியை இணைக்கும் ஒரு கருத்தாகும், ஆனால் இங்கு கனஅளவுக்குப் பதிலாக, கதிர்வீச்சுப் புள்ளியின் பரப்பளவு பயன்படுத்தப்படுகிறது. திறனை வெளியீட்டுப் புள்ளியின் பரப்பளவால் வகுத்தால் கிடைப்பது திறன் அடர்த்தி ஆகும், அதாவது, திறன் அடர்த்தியின் அலகு W/m² ஆகும்.லேசர் புலம்லேசர் கதிர்வீச்சுப் புள்ளியின் பரப்பளவு மிகவும் சிறியதாக இருப்பதால், பொதுவாக W/cm² என்ற அலகு பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஆற்றல் அடர்த்தியானது நேரத்தின் கருத்திலிருந்து நீக்கப்பட்டு, ஆற்றல் மற்றும் அடர்த்தி இணைக்கப்பட்டு, அதன் அலகு J/cm² ஆக உள்ளது. வழக்கமாக, தொடர்ச்சியான லேசர்கள் திறன் அடர்த்தியைப் பயன்படுத்தி விவரிக்கப்படுகின்றன, அதே சமயம்துடிப்புள்ள லேசர்கள்திறன் அடர்த்தி மற்றும் ஆற்றல் அடர்த்தி ஆகிய இரண்டையும் பயன்படுத்தி விவரிக்கப்படுகின்றன.
லேசர் செயல்படும்போது, பொருட்களை அழிப்பதற்கோ, சிதைப்பதற்கோ அல்லது பிற செயல்களைச் செய்வதற்கோ தேவையான வரம்பு எட்டப்படுகிறதா என்பதை அதன் ஆற்றல் அடர்த்தி பொதுவாகத் தீர்மானிக்கிறது. லேசர்கள் பருப்பொருளுடன் கொள்ளும் இடைவினைகளைப் பற்றி ஆய்வு செய்யும்போது, வரம்பு என்பது அடிக்கடி தோன்றும் ஒரு கருத்தாகும். குறுகிய துடிப்பு (இதை மைக்ரோ வினாடி நிலை எனக் கருதலாம்), மீக்குறுகிய துடிப்பு (இதை நானோ வினாடி நிலை எனக் கருதலாம்), மற்றும் அதிவேக (பன்னாட்டு மற்றும் ஃபெம்டோ வினாடி நிலை) லேசர் இடைவினைகளைப் பற்றி ஆய்வு செய்ய, தொடக்ககால ஆய்வாளர்கள் பொதுவாக ஆற்றல் அடர்த்தி என்ற கருத்தைப் பயன்படுத்துகின்றனர். இடைவினை மட்டத்தில், இந்தக் கருத்து, ஓரலகு பரப்பிற்கு இலக்கின் மீது செயல்படும் ஆற்றலைக் குறிக்கிறது; அதே மட்டத்திலான ஒரு லேசரைப் பொறுத்தவரை, இந்த விவாதம் அதிக முக்கியத்துவம் பெறுகிறது.
ஒற்றைத் துடிப்பு உட்செலுத்தலின் ஆற்றல் அடர்த்திக்கும் ஒரு வரம்பு உள்ளது. இது லேசர்-பொருள் இடைவினையின் ஆய்வை மேலும் சிக்கலாக்குகிறது. இருப்பினும், இன்றைய சோதனை உபகரணங்கள் தொடர்ந்து மாறிக்கொண்டே இருக்கின்றன; பல்வேறு துடிப்பு அகலம், ஒற்றைத் துடிப்பு ஆற்றல், மீண்டும் நிகழும் அதிர்வெண் மற்றும் பிற அளவுருக்கள் தொடர்ந்து மாறிக்கொண்டே இருக்கின்றன. மேலும், ஆற்றல் அடர்த்தியை அளவிடும்போது, ஒரு துடிப்பு ஆற்றல் ஏற்ற இறக்கங்களில் லேசரின் உண்மையான வெளியீட்டைக் கருத்தில் கொள்ள வேண்டியிருப்பதால், அது மிகவும் தோராயமானதாக இருக்கலாம். பொதுவாக, ஆற்றல் அடர்த்தியைத் துடிப்பு அகலத்தால் வகுத்தால் கிடைப்பது நேரச் சராசரி ஆற்றல் அடர்த்தி என்று தோராயமாகக் கருதலாம் (இது நேரத்தைக் குறிக்கிறது, இடத்தைக் குறிக்கவில்லை என்பதை நினைவில் கொள்க). இருப்பினும், உண்மையான லேசர் அலைவடிவம் செவ்வக, சதுர அலை, அல்லது மணி அல்லது காஸியன் வடிவத்தில் இருக்காது என்பது வெளிப்படையானது. மேலும், சில வடிவங்கள் லேசரின் பண்புகளாலேயே தீர்மானிக்கப்படுகின்றன, அவை பெரும்பாலும் வடிவம் பெறுகின்றன.
துடிப்பு அகலம் பொதுவாக அலைக்காட்டியால் வழங்கப்படும் அரை-உயர அகலத்தால் (முழு உச்ச அரை-அகலம் FWHM) கொடுக்கப்படுகிறது, இது அதிக ஆற்றல் அடர்த்தியிலிருந்து திறன் அடர்த்தியின் மதிப்பைக் கணக்கிட நம்மைத் தூண்டுகிறது. மிகவும் பொருத்தமான அரை உயரம் மற்றும் அகலத்தை, தொகையீடு, அரை உயரம் மற்றும் அகலம் ஆகியவற்றைக் கொண்டு கணக்கிட வேண்டும். இதை அறிந்துகொள்வதற்குத் தொடர்புடைய ஒரு நுணுக்கமான தரநிலை உள்ளதா என்பது குறித்து விரிவான விசாரணை எதுவும் நடைபெறவில்லை. திறன் அடர்த்தியைப் பொறுத்தவரை, கணக்கீடுகளைச் செய்யும்போது, பொதுவாக ஒரு துடிப்பு ஆற்றலைப் பயன்படுத்தி, அதாவது ஒரு துடிப்பு ஆற்றல்/துடிப்பு அகலம்/புள்ளிப் பரப்பளவு (இது இடஞ்சார்ந்த சராசரித் திறன்) என்பதைக் கணக்கிட்டு, பின்னர் அதை 2-ஆல் பெருக்கி இடஞ்சார்ந்த உச்சத் திறனைப் பெறலாம் (இடஞ்சார்ந்த பரவல் என்பது காஸ் பரவலாகும், டாப்-ஹேட் அவ்வாறு செய்யத் தேவையில்லை), பின்னர் அதை ஒரு ஆரப் பரவல் சமன்பாட்டால் பெருக்க வேண்டும். அவ்வளவுதான்.
பதிவிட்ட நேரம்: ஜூன்-12-2024