لیزر پلس کنٹرول ٹیکنالوجی کے پلس فریکوئنسی کنٹرول

نبض کی فریکوئنسی کنٹروللیزر پلس کنٹرول ٹیکنالوجی

1. پلس فریکوئنسی کا تصور، لیزر پلس ریٹ (پلس ریپیٹیشن ریٹ) سے مراد فی یونٹ وقت میں خارج ہونے والی لیزر دالوں کی تعداد ہے، عام طور پر ہرٹز (Hz) میں۔ ہائی فریکوئنسی کی دالیں زیادہ ریپیٹیشن ریٹ ایپلی کیشنز کے لیے موزوں ہیں، جبکہ کم فریکوئنسی والی دالیں ہائی انرجی سنگل پلس کے کاموں کے لیے موزوں ہیں۔

2. طاقت، نبض کی چوڑائی اور تعدد کے درمیان تعلق لیزر فریکوئنسی کنٹرول سے پہلے، طاقت، نبض کی چوڑائی اور تعدد کے درمیان تعلق کو پہلے بیان کرنا ضروری ہے۔ لیزر پاور، فریکوئنسی اور نبض کی چوڑائی کے درمیان ایک پیچیدہ تعامل ہے، اور ایک پیرامیٹرز کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے عام طور پر اطلاق کے اثر کو بہتر بنانے کے لیے دیگر دو پیرامیٹرز پر غور کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔

3. عام پلس فریکوئنسی کنٹرول کے طریقے

a بیرونی کنٹرول موڈ فریکوئنسی سگنل کو بجلی کی فراہمی سے باہر لوڈ کرتا ہے، اور لوڈنگ سگنل کی فریکوئنسی اور ڈیوٹی سائیکل کو کنٹرول کرکے لیزر پلس فریکوئنسی کو ایڈجسٹ کرتا ہے۔ یہ آؤٹ پٹ پلس کو لوڈ سگنل کے ساتھ ہم آہنگ کرنے کی اجازت دیتا ہے، یہ ان ایپلی کیشنز کے لیے موزوں بناتا ہے جن کو عین کنٹرول کی ضرورت ہوتی ہے۔

ب اندرونی کنٹرول موڈ فریکوئنسی کنٹرول سگنل ڈرائیو پاور سپلائی میں بنایا گیا ہے، بغیر اضافی بیرونی سگنل ان پٹ کے۔ صارف زیادہ لچک کے لیے ایک مقررہ بلٹ ان فریکوئنسی یا ایڈجسٹ کرنے کے قابل اندرونی کنٹرول فریکوئنسی کے درمیان انتخاب کر سکتے ہیں۔

c گونجنے والے کی لمبائی کو ایڈجسٹ کرنا یاالیکٹرو آپٹیکل ماڈیولیٹرلیزر کی فریکوئنسی خصوصیات کو ریزونیٹر کی لمبائی کو ایڈجسٹ کرکے یا الیکٹرو آپٹیکل ماڈیولیٹر کا استعمال کرکے تبدیل کیا جاسکتا ہے۔ ہائی فریکوئنسی ریگولیشن کا یہ طریقہ اکثر ایسی ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتا ہے جن میں زیادہ اوسط طاقت اور چھوٹی نبض کی چوڑائی کی ضرورت ہوتی ہے، جیسے لیزر مائیکرو مشیننگ اور میڈیکل امیجنگ۔

d. ایکوسٹو آپٹک ماڈیولیٹر(AOM Modulator) لیزر پلس کنٹرول ٹیکنالوجی کے پلس فریکوئنسی کنٹرول کے لیے ایک اہم ٹول ہے۔اے او ایم ماڈیولرلیزر بیم کو ماڈیول کرنے اور کنٹرول کرنے کے لیے اکوسٹو آپٹک اثر (یعنی آواز کی لہر کا مکینیکل دوغلی دباؤ ریفریکٹیو انڈیکس کو تبدیل کرتا ہے) کا استعمال کرتا ہے۔

4. انٹرا کیویٹی ماڈیولیشن ٹیکنالوجی، بیرونی ماڈیولیشن کے مقابلے میں، انٹرا کیویٹی ماڈیولیشن زیادہ مؤثر طریقے سے اعلی توانائی، چوٹی کی طاقت پیدا کر سکتی ہے۔نبض لیزر. درج ذیل چار عام انٹرا کیویٹی ماڈیولیشن تکنیک ہیں:

a پمپ سورس کو تیزی سے ماڈیول کرتے ہوئے گین سوئچنگ حاصل کریں، گین میڈیم پارٹیکل نمبر انورسیشن اور گین کوفیسنٹ تیزی سے قائم ہوتے ہیں، محرک ریڈی ایشن کی شرح سے تجاوز کرتے ہیں، جس کے نتیجے میں گہا میں فوٹان میں تیزی سے اضافہ ہوتا ہے اور شارٹ پلس لیزر کی تخلیق ہوتی ہے۔ یہ طریقہ سیمی کنڈکٹر لیزرز میں خاص طور پر عام ہے، جو کئی گیگا ہرٹز کی تکرار کی شرح کے ساتھ، نینو سیکنڈز سے دسیوں پکوسیکنڈز تک دالیں پیدا کر سکتا ہے، اور اعلی ڈیٹا ٹرانسمیشن کی شرح کے ساتھ آپٹیکل کمیونیکیشن کے میدان میں وسیع پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔

Q سوئچ (Q-switching) Q سوئچز لیزر کیوٹی میں زیادہ نقصانات متعارف کروا کر آپٹیکل فیڈ بیک کو دباتے ہیں، جس سے پمپنگ کے عمل کو حد سے کہیں زیادہ ذرہ کی آبادی کا الٹ پھیر پیدا کرنے کی اجازت ملتی ہے، جس سے بڑی مقدار میں توانائی کا ذخیرہ ہوتا ہے۔ اس کے بعد، گہا میں ہونے والے نقصان کو تیزی سے کم کیا جاتا ہے (یعنی، گہا کی Q قدر بڑھ جاتی ہے)، اور آپٹیکل فیڈ بیک کو دوبارہ آن کر دیا جاتا ہے، تاکہ ذخیرہ شدہ توانائی کو انتہائی مختصر ہائی-انٹینسٹی دالوں کی شکل میں جاری کیا جائے۔

c موڈ لاکنگ لیزر کیویٹی میں مختلف طول بلد طریقوں کے درمیان مرحلے کے تعلق کو کنٹرول کرکے picosecond یا یہاں تک کہ femtosecond کی سطح کی انتہائی مختصر دالیں پیدا کرتا ہے۔ موڈ لاکنگ ٹیکنالوجی کو غیر فعال موڈ لاکنگ اور ایکٹو موڈ لاکنگ میں تقسیم کیا گیا ہے۔

d کیویٹی ڈمپنگ ریزونیٹر میں فوٹونز میں توانائی کو ذخیرہ کرکے، کم نقصان والے کیویٹی آئینے کا استعمال کرتے ہوئے فوٹون کو مؤثر طریقے سے باندھنے کے لیے، وقت کی ایک مدت کے لیے گہا میں کم نقصان کی حالت کو برقرار رکھتا ہے۔ ایک راؤنڈ ٹرپ سائیکل کے بعد، مضبوط نبض کو تیزی سے اندرونی گہا کے عنصر، جیسے کہ ایکوسٹو آپٹک ماڈیولیٹر یا الیکٹرو آپٹک شٹر کو تبدیل کرکے گہا سے باہر نکال دیا جاتا ہے، اور ایک مختصر پلس لیزر خارج ہوتا ہے۔ Q-switching کے مقابلے میں، cavity emptying اعلی تکرار کی شرح پر کئی نینو سیکنڈز کی نبض کی چوڑائی کو برقرار رکھ سکتا ہے (جیسے کہ کئی میگاہرٹز) اور زیادہ نبض کی توانائیوں کی اجازت دیتا ہے، خاص طور پر ایپلی کیشنز کے لیے جن میں تکرار کی اعلی شرح اور مختصر دالوں کی ضرورت ہوتی ہے۔ نبض پیدا کرنے کی دیگر تکنیکوں کے ساتھ مل کر، نبض کی توانائی کو مزید بہتر بنایا جا سکتا ہے۔

کی نبض کنٹروللیزرایک پیچیدہ اور اہم عمل ہے، جس میں نبض کی چوڑائی کنٹرول، نبض کی فریکوئنسی کنٹرول اور بہت سی ماڈیولیشن تکنیک شامل ہیں۔ ان طریقوں کے معقول انتخاب اور اطلاق کے ذریعے، لیزر کی کارکردگی کو مختلف ایپلیکیشن منظرناموں کی ضروریات کو پورا کرنے کے لیے درست طریقے سے ایڈجسٹ کیا جا سکتا ہے۔ مستقبل میں، نئے مواد اور نئی ٹیکنالوجیز کے مسلسل ظہور کے ساتھ، لیزرز کی نبض کنٹرول ٹیکنالوجی مزید پیش رفتوں کا آغاز کرے گی، اور اس کی ترقی کو فروغ دے گی۔لیزر ٹیکنالوجیاعلی صحت سے متعلق اور وسیع تر درخواست کی سمت میں۔