லேசர் துடிப்பு கட்டுப்பாட்டு தொழில்நுட்பத்தின் துடிப்பு அதிர்வெண் கட்டுப்பாடு

துடிப்பு அதிர்வெண் கட்டுப்பாடுலேசர் துடிப்பு கட்டுப்பாட்டு தொழில்நுட்பம்

1. துடிப்பு அதிர்வெண், லேசர் துடிப்பு வீதம் (துடிப்பு மறுநிகழ்வு வீதம்) என்பது ஒரு அலகு நேரத்தில் உமிழப்படும் லேசர் துடிப்புகளின் எண்ணிக்கையைக் குறிக்கிறது, இது பொதுவாக ஹெர்ட்ஸில் (Hz) குறிப்பிடப்படுகிறது. உயர் அதிர்வெண் துடிப்புகள் அதிக மறுநிகழ்வு வீதப் பயன்பாடுகளுக்குப் பொருத்தமானவை, அதேசமயம் குறைந்த அதிர்வெண் துடிப்புகள் அதிக ஆற்றல் கொண்ட ஒற்றைத் துடிப்புப் பணிகளுக்குப் பொருத்தமானவை.

2. ஆற்றல், துடிப்பு அகலம் மற்றும் அதிர்வெண் ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான தொடர்பு: லேசர் அதிர்வெண் கட்டுப்பாட்டிற்கு முன், ஆற்றல், துடிப்பு அகலம் மற்றும் அதிர்வெண் ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான தொடர்பு முதலில் விளக்கப்பட வேண்டும். லேசர் ஆற்றல், அதிர்வெண் மற்றும் துடிப்பு அகலம் ஆகியவற்றுக்கு இடையே ஒரு சிக்கலான இடைவினை உள்ளது, மேலும் பயன்பாட்டு விளைவை மேம்படுத்துவதற்காக, இந்த அளவுருக்களில் ஒன்றைச் சரிசெய்யும்போது பொதுவாக மற்ற இரண்டு அளவுருக்களையும் கருத்தில் கொள்ள வேண்டியிருக்கும்.

3. பொதுவான துடிப்பு அதிர்வெண் கட்டுப்பாட்டு முறைகள்

அ. வெளிப்புறக் கட்டுப்பாட்டுப் பயன்முறையானது, மின்வழங்கிக்கு வெளியே அதிர்வெண் சமிக்ஞையை ஏற்றுகிறது, மேலும் அந்த ஏற்றும் சமிக்ஞையின் அதிர்வெண் மற்றும் பணிச் சுழற்சியைக் கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம் லேசர் துடிப்பின் அதிர்வெண்ணைச் சரிசெய்கிறது. இது வெளியீட்டுத் துடிப்பை ஏற்றும் சமிக்ஞையுடன் ஒத்திசைக்க அனுமதிப்பதால், துல்லியமான கட்டுப்பாடு தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு இது பொருத்தமானதாக அமைகிறது.

b. உள்ளகக் கட்டுப்பாட்டு முறை: கூடுதல் வெளிப்புற சமிக்ஞை உள்ளீடு இல்லாமல், அதிர்வெண் கட்டுப்பாட்டு சமிக்ஞையானது டிரைவ் பவர் சப்ளையிலேயே உள்ளமைக்கப்பட்டுள்ளது. அதிக நெகிழ்வுத்தன்மைக்காக, பயனர்கள் நிலையான உள்ளமைக்கப்பட்ட அதிர்வெண்ணையோ அல்லது சரிசெய்யக்கூடிய உள்ளகக் கட்டுப்பாட்டு அதிர்வெண்ணையோ தேர்வு செய்யலாம்.

c. அதிர்வுறுப்பானின் நீளத்தைச் சரிசெய்தல் அல்லதுமின்-ஒளியியல் பண்பேற்றிஅதிர்வுறுப்பானின் நீளத்தைச் சரிசெய்வதன் மூலமோ அல்லது ஒரு மின்-ஒளி பண்பேற்றியைப் பயன்படுத்துவதன் மூலமோ லேசரின் அதிர்வெண் பண்புகளை மாற்ற முடியும். உயர் அதிர்வெண் ஒழுங்குபடுத்தலின் இந்த முறையானது, லேசர் நுண் எந்திரவியல் மற்றும் மருத்துவப் படமாக்கல் போன்ற, அதிக சராசரி ஆற்றல் மற்றும் குறுகிய துடிப்பு அகலங்கள் தேவைப்படும் பயன்பாடுகளில் அடிக்கடி பயன்படுத்தப்படுகிறது.

d. ஒலி ஒளியியல் பண்பேற்றி(AOM மாடுலேட்டர்) என்பது லேசர் துடிப்பு கட்டுப்பாட்டு தொழில்நுட்பத்தின் துடிப்பு அதிர்வெண் கட்டுப்பாட்டிற்கான ஒரு முக்கியமான கருவியாகும்.AOM மாடுலேட்டர்லேசர் கற்றையை பண்பேற்றம் செய்யவும் கட்டுப்படுத்தவும், ஒலி-ஒளியியல் விளைவு (அதாவது, ஒலி அலையின் இயந்திர அலைவு அழுத்தம் ஒளிவிலகல் குறியீட்டை மாற்றுகிறது) பயன்படுத்தப்படுகிறது.

4. வெளிப்புற பண்பேற்றத்துடன் ஒப்பிடுகையில், உள்ளக பண்பேற்ற தொழில்நுட்பத்தால் அதிக ஆற்றலையும், உச்சபட்ச சக்தியையும் மிகவும் திறமையாக உருவாக்க முடியும்.துடிப்பு லேசர். பின்வருவன நான்கு பொதுவான உட்குழி சீரமைப்பு நுட்பங்கள் ஆகும்:

அ. பம்ப் மூலத்தை விரைவாக மாடுலேட் செய்வதன் மூலம் ஆதாய நிலைமாற்றம் செய்யப்படுகிறது. இதில், ஆதாய ஊடகத் துகள்களின் எண்ணிக்கை தலைகீழ் மாற்றம் மற்றும் ஆதாயக் குணகம் ஆகியவை விரைவாக நிறுவப்பட்டு, தூண்டப்பட்ட கதிர்வீச்சு வீதத்தை மிஞ்சுகின்றன. இதன் விளைவாக, குழிக்குள் உள்ள ஃபோட்டான்களின் எண்ணிக்கை கூர்மையாக அதிகரித்து, குறுகிய துடிப்பு லேசர் உருவாக்கப்படுகிறது. இந்த முறை குறிப்பாக குறைக்கடத்தி லேசர்களில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இவை நானோநொடிகள் முதல் பத்து பிக்கோநொடிகள் வரையிலான துடிப்புகளை, பல ஜிகாஹெர்ட்ஸ் மறுநிகழ்வு வீதத்துடன் உருவாக்க முடியும். மேலும், இது அதிக தரவு பரிமாற்ற விகிதங்களைக் கொண்ட ஒளியியல் தகவல் தொடர்புத் துறையில் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது.

Q சுவிட்ச் (Q-ஸ்விட்சிங்) Q சுவிட்சுகள் லேசர் குழியில் அதிக இழப்புகளை ஏற்படுத்துவதன் மூலம் ஒளியியல் பின்னூட்டத்தை அடக்குகின்றன. இது, பம்பிங் செயல்முறையானது வரம்பைத் தாண்டி ஒரு துகள் எண்ணிக்கை மாற்றத்தை உருவாக்க அனுமதித்து, அதிக அளவு ஆற்றலைச் சேமிக்கிறது. அதனைத் தொடர்ந்து, குழியில் உள்ள இழப்பு வேகமாக குறைக்கப்படுகிறது (அதாவது, குழியின் Q மதிப்பு அதிகரிக்கப்படுகிறது), மேலும் ஒளியியல் பின்னூட்டம் மீண்டும் இயக்கப்படுகிறது. இதன் மூலம், சேமிக்கப்பட்ட ஆற்றல் மிகக் குறுகிய, அதிக செறிவுள்ள துடிப்புகளின் வடிவில் வெளியிடப்படுகிறது.

c. பயன்முறைப் பூட்டுதல் (Mode Locking) என்பது, லேசர் குழியில் உள்ள வெவ்வேறு நீளவாட்டுப் பயன்முறைகளுக்கு இடையேயான கட்டத் தொடர்பைக் கட்டுப்படுத்துவதன் மூலம், பிக்கோநொடி அல்லது ஃபெம்டோநொடி அளவிலான மிகக் குறுகிய துடிப்புகளை உருவாக்குகிறது. பயன்முறைப் பூட்டுதல் தொழில்நுட்பமானது, செயலற்ற பயன்முறைப் பூட்டுதல் மற்றும் செயல்மிகு பயன்முறைப் பூட்டுதல் எனப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளது.

d. குழி வெளியேற்றம் (Caviity Dumping): அதிர்வுறுப்பானில் (resonator) உள்ள ஃபோட்டான்களில் ஆற்றலைச் சேமித்து, குறைந்த இழப்புள்ள குழிக் கண்ணாடியைப் பயன்படுத்தி ஃபோட்டான்களைத் திறம்படப் பிணைப்பதன் மூலம், ஒரு குறிப்பிட்ட காலத்திற்கு குழியில் குறைந்த இழப்பு நிலையைப் பராமரிக்கிறது. ஒரு சுற்றுப் பயணச் சுழற்சிக்குப் பிறகு, ஒலி-ஒளி பண்பேற்றி (acousto-optic modulator) அல்லது மின்-ஒளி அடைப்பான் (electro-optic shutter) போன்ற உள்ளக குழிக் கூறுகளை விரைவாக மாற்றுவதன் மூலம், வலிமையான துடிப்பு குழியிலிருந்து "வெளியேற்றப்பட்டு", ஒரு குறுகிய துடிப்பு லேசர் உமிழப்படுகிறது. Q-மாற்றத்துடன் (Q-switching) ஒப்பிடுகையில், குழி வெளியேற்றமானது அதிக மறுநிகழ்வு விகிதங்களில் (பல மெகாஹெர்ட்ஸ் போன்றவை) பல நானோநொடிகள் துடிப்பு அகலத்தைப் பராமரிக்க முடியும் மற்றும் அதிக துடிப்பு ஆற்றல்களை அனுமதிக்கிறது, குறிப்பாக அதிக மறுநிகழ்வு விகிதங்கள் மற்றும் குறுகிய துடிப்புகள் தேவைப்படும் பயன்பாடுகளுக்கு இது பொருந்தும். மற்ற துடிப்பு உருவாக்கும் நுட்பங்களுடன் இணைக்கப்படும்போது, ​​துடிப்பு ஆற்றலை மேலும் மேம்படுத்த முடியும்.

நாடித்துடிப்பு கட்டுப்பாடுலேசர்இது ஒரு சிக்கலான மற்றும் முக்கியமான செயல்முறையாகும், இதில் துடிப்பு அகலக் கட்டுப்பாடு, துடிப்பு அதிர்வெண் கட்டுப்பாடு மற்றும் பல பண்பேற்ற நுட்பங்கள் அடங்கியுள்ளன. இந்த முறைகளை முறையாகத் தேர்ந்தெடுத்துப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், வெவ்வேறு பயன்பாட்டுச் சூழல்களின் தேவைகளைப் பூர்த்தி செய்யும் வகையில் லேசரின் செயல்திறனைத் துல்லியமாகச் சரிசெய்ய முடியும். எதிர்காலத்தில், புதிய பொருட்கள் மற்றும் புதிய தொழில்நுட்பங்களின் தொடர்ச்சியான வருகையால், லேசர்களின் துடிப்புக் கட்டுப்பாட்டுத் தொழில்நுட்பம் மேலும் பல திருப்புமுனைகளைக் கொண்டுவரும், மேலும் அதன் வளர்ச்சியை ஊக்குவிக்கும்.லேசர் தொழில்நுட்பம்அதிக துல்லியம் மற்றும் பரந்த பயன்பாட்டை நோக்கிய திசையில்.