لیزر اصول اور اس کا اطلاق

لیزر سے مراد متحرک تابکاری کو بڑھاوا دینے اور ضروری آراء کے ذریعہ کولیمیٹڈ ، مونوکرومیٹک ، مربوط روشنی کے بیم پیدا کرنے کے عمل اور آلے سے مراد ہے۔ بنیادی طور پر ، لیزر جنریشن کے لئے تین عناصر کی ضرورت ہوتی ہے: ایک "گونجنے والا ،" ایک "گین میڈیم" ، اور "پمپنگ ماخذ"۔

A. اصول

ایٹم کی تحریک کی حالت کو توانائی کی مختلف سطحوں میں تقسیم کیا جاسکتا ہے ، اور جب ایٹم اعلی توانائی کی سطح سے کم توانائی کی سطح میں منتقل ہوتا ہے تو ، یہ اسی توانائی (نام نہاد اچانک تابکاری) کے فوٹون جاری کرتا ہے۔ اسی طرح ، جب فوٹوون توانائی کی سطح کے نظام پر واقعہ ہوتا ہے اور اس کے ذریعہ جذب ہوتا ہے تو ، اس سے ایٹم کو کم توانائی کی سطح سے اعلی توانائی کی سطح (نام نہاد پرجوش جذب) میں منتقل ہوجائے گا۔ اس کے بعد ، کچھ جوہری جو اعلی توانائی کی سطح میں منتقلی کرتے ہیں وہ توانائی کی سطح کو کم اور فوٹون (نام نہاد محرک تابکاری) میں منتقل ہوجائیں گے۔ یہ تحریکیں تنہائی میں نہیں ہوتی ہیں ، لیکن اکثر متوازی ہوتی ہیں۔ جب ہم کوئی حالت بناتے ہیں ، جیسے مناسب میڈیم ، گونجنے والا ، کافی بیرونی برقی فیلڈ کا استعمال کرتے ہوئے ، حوصلہ افزائی کرنے والی تابکاری کو بڑھاوا دیا جاتا ہے تاکہ محرک جذب سے زیادہ ، پھر عام طور پر ، فوٹون خارج ہوں گے ، جس کے نتیجے میں لیزر لائٹ ہوگی۔

B. درجہ بندی

لیزر تیار کرنے والے میڈیم کے مطابق ، لیزر کو مائع لیزر ، گیس لیزر اور ٹھوس لیزر میں تقسیم کیا جاسکتا ہے۔ اب سب سے عام سیمیکمڈکٹر لیزر ایک طرح کی ٹھوس ریاست لیزر ہے۔

C. ساخت

زیادہ تر لیزر تین حصوں پر مشتمل ہوتے ہیں: جوش و خروش کا نظام ، لیزر میٹریل اور آپٹیکل گونج۔ جوش و خروش کے نظام وہ آلات ہیں جو روشنی ، بجلی یا کیمیائی توانائی پیدا کرتے ہیں۔ فی الحال ، استعمال شدہ اہم ترغیبی ذرائع ہیں ہلکے ، بجلی یا کیمیائی رد عمل۔ لیزر مادے مادے ہیں جو لیزر لائٹ پیدا کرسکتے ہیں ، جیسے روبی ، بیرییلیم گلاس ، نیین گیس ، سیمیکمڈکٹرز ، نامیاتی رنگ ، وغیرہ۔ آپٹیکل گونج کنٹرول کا کردار آؤٹ پٹ لیزر کی چمک کو بڑھانا ، لیزر کی طول موج اور سمت کا انتخاب کرنا ہے۔

D. درخواست

لیزر وسیع پیمانے پر استعمال ہوتا ہے ، بنیادی طور پر فائبر مواصلات ، لیزر رینجنگ ، لیزر کاٹنے ، لیزر ہتھیار ، لیزر ڈسک وغیرہ۔

E. تاریخ

1958 میں ، امریکی سائنس دانوں ژاؤولو اور ٹاؤنس نے ایک جادوئی رجحان دریافت کیا: جب انہوں نے اندرونی روشنی کے بلب کے ذریعہ روشنی کو ایک نایاب زمین کے کرسٹل پر خارج کیا تو ، کرسٹل کے انو روشن ، ہمیشہ مضبوط روشنی کا مظاہرہ کریں گے۔ اس رجحان کے مطابق ، انہوں نے "لیزر اصول" کی تجویز پیش کی ، یعنی ، جب مادہ اسی توانائی کے ذریعہ پرجوش ہوتا ہے جیسے اس کے انووں کی قدرتی آسیلیشن فریکوینسی ، اس سے یہ مضبوط روشنی پیدا ہوگی جو لیزر نہیں ہٹتی ہے۔ انہیں اس کے لئے اہم کاغذات ملے۔

سائنسولو اور ٹاؤنس کے تحقیقی نتائج کی اشاعت کے بعد ، مختلف ممالک کے سائنسدانوں نے مختلف تجرباتی اسکیموں کی تجویز پیش کی ، لیکن وہ کامیاب نہیں ہوسکے۔ 15 مئی ، 1960 کو ، کیلیفورنیا میں ہیوز لیبارٹری کے ایک سائنس دان ، مے مین نے اعلان کیا کہ اس نے 0.6943 مائکرون کی طول موج کے ساتھ لیزر حاصل کیا ہے ، جو انسانوں کے ذریعہ اب تک کا پہلا لیزر تھا ، اور اس طرح مے مین نے دنیا کا پہلا سائنسدان بن گیا جس نے لیزرز کو عملی میدان میں متعارف کرایا۔

7 جولائی ، 1960 کو ، مے مین نے دنیا کے پہلے لیزر کی پیدائش کا اعلان کیا ، میان مین کی اسکیم ایک روبی کرسٹل میں کرومیم ایٹموں کی حوصلہ افزائی کے لئے ایک اعلی شدت والی فلیش ٹیوب کا استعمال کرنا ہے ، اس طرح ایک بہت ہی متمول پتلی سرخ روشنی کالم پیدا ہوتا ہے ، جب اسے کسی خاص مقام پر فائر کیا جاتا ہے تو ، یہ سورج کی سطح سے زیادہ درجہ حرارت تک پہنچ سکتا ہے۔

سوویت سائنسدان H.γ باسوف نے 1960 میں سیمیکمڈکٹر لیزر کی ایجاد کی۔ سیمیکمڈکٹر لیزر کی ساخت عام طور پر پی پرت ، این پرت اور فعال پرت پر مشتمل ہوتی ہے جو ڈبل ہیٹروجکشن کی تشکیل کرتی ہے۔ اس کی خصوصیات یہ ہیں: چھوٹے سائز ، اعلی جوڑے کی کارکردگی ، تیز رفتار ردعمل کی رفتار ، طول موج اور آپٹیکل فائبر سائز کے ساتھ سائز فٹ ، براہ راست ماڈیول کیا جاسکتا ہے ، اچھی ہم آہنگی۔

چھ ، لیزر کی درخواست کی کچھ اہم سمتیں

ایف لیزر مواصلات

معلومات کو منتقل کرنے کے لئے روشنی کا استعمال آج بہت عام ہے۔ مثال کے طور پر ، جہاز بات چیت کے لئے لائٹس کا استعمال کرتے ہیں ، اور ٹریفک لائٹس سرخ ، پیلے اور سبز رنگ کا استعمال کرتی ہیں۔ لیکن عام روشنی کا استعمال کرتے ہوئے معلومات کو منتقل کرنے کے یہ سارے طریقے صرف مختصر فاصلے تک ہی محدود ہوسکتے ہیں۔ اگر آپ روشنی کے ذریعے دور دراز مقامات پر براہ راست معلومات منتقل کرنا چاہتے ہیں تو ، آپ عام روشنی استعمال نہیں کرسکتے ہیں ، لیکن صرف لیزرز کو استعمال نہیں کرسکتے ہیں۔

تو آپ لیزر کو کیسے پہنچاتے ہیں؟ ہم جانتے ہیں کہ تانبے کی تاروں کے ساتھ بجلی لے جاسکتی ہے ، لیکن عام دھات کی تاروں کے ساتھ روشنی نہیں اٹھائی جاسکتی ہے۔ اس مقصد کے لئے ، سائنس دانوں نے ایک تنت تیار کیا ہے جو روشنی منتقل کرسکتا ہے ، جسے آپٹیکل فائبر کہا جاتا ہے ، جسے فائبر کہا جاتا ہے۔ آپٹیکل فائبر خصوصی شیشے کے مواد سے بنا ہوتا ہے ، قطر انسانی بالوں سے پتلا ہوتا ہے ، عام طور پر 50 سے 150 مائکرون ، اور بہت نرم ہوتا ہے۔

در حقیقت ، فائبر کا اندرونی بنیادی شفاف آپٹیکل گلاس کا ایک اعلی اضطراب انگیز اشاریہ ہے ، اور بیرونی کوٹنگ کم اضطراری انڈیکس گلاس یا پلاسٹک سے بنی ہے۔ اس طرح کا ڈھانچہ ، ایک طرف ، روشنی کو اندرونی کور کے ساتھ ہی پھٹا سکتا ہے ، بالکل اسی طرح جیسے پانی کے پائپ میں پانی بہتا ہے ، تار میں بجلی کو آگے منتقل کیا جاتا ہے ، یہاں تک کہ اگر ہزاروں موڑ اور موڑ کا کوئی اثر نہیں ہوتا ہے۔ دوسری طرف ، کم ریفریکیٹک انڈیکس کوٹنگ روشنی کو نکلنے سے روک سکتی ہے ، جس طرح پانی کا پائپ نہیں نکلتا ہے اور تار کی موصلیت کی پرت بجلی نہیں لیتی ہے۔

آپٹیکل فائبر کی ظاہری شکل روشنی کو منتقل کرنے کے طریقے کو حل کرتی ہے ، لیکن اس کا مطلب یہ نہیں ہے کہ اس کے ساتھ ہی ، کسی بھی روشنی کو بہت دور میں منتقل کیا جاسکتا ہے۔ صرف اونچی چمک ، خالص رنگ ، اچھا دشاتمک لیزر ، معلومات کو منتقل کرنے کے لئے روشنی کا سب سے مثالی ذریعہ ہے ، یہ فائبر کے ایک سرے سے ان پٹ ہے ، دوسرے سرے سے تقریبا کوئی نقصان اور آؤٹ پٹ ہے۔ لہذا ، آپٹیکل مواصلات بنیادی طور پر لیزر مواصلات ہیں ، جس میں بڑی صلاحیت ، اعلی معیار ، وسیع ذریعہ مواد کا وسیع ذریعہ ، مضبوط رازداری ، استحکام وغیرہ کے فوائد ہیں ، اور سائنس دانوں نے مواصلات کے شعبے میں ایک انقلاب کے طور پر ان کا استقبال کیا ہے ، اور یہ تکنیکی انقلاب میں ایک انتہائی شاندار کامیابی ہے۔