အသုံးများသော ပင်မလေဆာများ၏ နိဒါန်းနှင့် အသုံးချမှုများ

ပထမဆုံး Solid-State pulsed ပတ္တမြားလေဆာ ပေါ်ထွန်းလာချိန်မှစ၍ လေဆာများ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်လာမှုသည် အလွန်လျင်မြန်ခဲ့ပြီး အမျိုးမျိုးသော လုပ်ငန်းသုံးပစ္စည်းများနှင့် လည်ပတ်မှုမုဒ်များပါရှိသော လေဆာများသည် ဆက်လက်ပေါ်ပေါက်လာခဲ့သည်။ လေဆာများကို နည်းအမျိုးမျိုးဖြင့် ခွဲခြားထားပါသည်။

1. လည်ပတ်မှုမုဒ်အရ၊ ၎င်းကို စဉ်ဆက်မပြတ်လေဆာ၊ တစ်ပိုင်းဆက်တိုက်လေဆာ၊ သွေးခုန်နှုန်းလေဆာနှင့် အလွန်တိုတောင်းသော သွေးခုန်နှုန်းလေဆာဟူ၍ ပိုင်းခြားထားသည်။

စဉ်ဆက်မပြတ်လေဆာ၏လေဆာထွက်အားသည် စဉ်ဆက်မပြတ်ဖြစ်ပြီး လေဆာဖြတ်တောက်ခြင်း၊ ဂဟေဆော်ခြင်းနှင့် ကပ်ခြင်းစသည့်နယ်ပယ်များတွင် တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုသည်။ ၎င်း၏အလုပ်လုပ်ပုံသဏ္ဍာန်မှာ အလုပ်လုပ်သောဓာတ်၏လှုံ့ဆော်မှုနှင့်သက်ဆိုင်သောလေဆာအထွက်ကိုအချိန်ကြာမြင့်စွာအဆက်မပြတ်ဆက်လက်လုပ်ဆောင်နိုင်ခြင်းကြောင့်ဖြစ်သည်။ ဆက်တိုက်လည်ပတ်နေစဉ်အတွင်း စက်၏အပူလွန်ကဲခြင်းအကျိုးသက်ရောက်မှုကို မကြာခဏရှောင်လွှဲ၍မရသောကြောင့်၊ ကိစ္စအများစုတွင် သင့်လျော်သောအအေးပေးခြင်းများကို ပြုလုပ်ရပါမည်။

Pulse လေဆာသည် ကြီးမားသော အထွက်ပါဝါရှိပြီး လေဆာအမှတ်အသား၊ ဖြတ်တောက်ခြင်း၊ အကွာအဝေးစသည်တို့အတွက် သင့်လျော်သည်။ ၎င်း၏လုပ်ဆောင်မှုလက္ခဏာများတွင် ကျဉ်းမြောင်းသောသွေးခုန်နှုန်းအကျယ်ကို ဖန်တီးရန် လေဆာစွမ်းအင်ချုံ့ခြင်း၊ အမြင့်ဆုံးပါဝါနှင့် ချိန်ညှိနိုင်သော ထပ်ခါတလဲလဲကြိမ်နှုန်း၊ အဓိကအားဖြင့် Q-switching၊ မုဒ်လော့ခ်ချခြင်းအပါအဝင်၊ , MOPA နှင့်အခြားနည်းလမ်းများ။ တစ်ခုတည်းသော သွေးခုန်နှုန်းပါဝါကို တိုးမြှင့်ခြင်းဖြင့် အပူလွန်ကဲသည့်အကျိုးသက်ရောက်မှုနှင့် edge chipping effect ကို ထိထိရောက်ရောက် လျှော့ချနိုင်သောကြောင့်၊ ၎င်းကို ကောင်းစွာလုပ်ဆောင်ခြင်းတွင် အများအားဖြင့် အသုံးပြုပါသည်။

2. အလုပ်လုပ်သောတီးဝိုင်းအရ၊ ၎င်းအား အနီအောက်ရောင်ခြည်လေဆာ၊ မြင်နိုင်သောအလင်းလေဆာ၊ ခရမ်းလွန်လေဆာနှင့် X-ray လေဆာဟူ၍ ပိုင်းခြားထားသည်။

Mid-infrared လေဆာများသည် အဓိကအားဖြင့် 10.6um CO2 လေဆာများကို တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုကြသည်။

လေဆာလုပ်ဆောင်ခြင်းနယ်ပယ်တွင် 1064 ~ 1070nm အပါအဝင် အနီးအနီအောက်ရောင်ခြည်လေဆာများကို တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုကြသည်။ optical fiber ဆက်သွယ်ရေးနယ်ပယ်တွင် 1310 နှင့် 1550nm; lidar အပိုင်းအခြားနယ်ပယ်တွင် 905nm နှင့် 1550nm; pump applications များအတွက် 878nm, 976nm, etc.

မြင်နိုင်သောအလင်းလေဆာများသည် ကြိမ်နှုန်း-နှစ်ဆ 532nm မှ 1064nm အထိရှိနိုင်သောကြောင့် 532nm အစိမ်းရောင်လေဆာများကို လေဆာလုပ်ဆောင်ခြင်း၊ ဆေးဘက်ဆိုင်ရာအသုံးချမှုများစသည်တို့တွင် တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုကြသည်။

UV လေဆာများသည် အဓိကအားဖြင့် 355nm နှင့် 266nm ပါဝင်သည်။ ခရမ်းလွန်ရောင်ခြည်သည် အေးသောအလင်းရင်းမြစ်ဖြစ်သောကြောင့်၊ ၎င်းကို ကောင်းစွာလုပ်ဆောင်ခြင်း၊ အမှတ်အသားပြုခြင်း၊ ဆေးဘက်ဆိုင်ရာအသုံးချမှုများစသည်တို့တွင် အများအားဖြင့် အသုံးပြုကြသည်။

3. အလုပ်လုပ်သည့်ကြားခံအရ၊ ၎င်းကို ဓာတ်ငွေ့လေဆာ၊ ဖိုက်ဘာလေဆာ၊ အစိုင်အခဲလေဆာ၊ တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးလေဆာ၊ စသည်တို့ဖြင့် ပိုင်းခြားထားသည်။

3.1 ဓာတ်ငွေ့လေဆာများတွင် အဓိကအားဖြင့် CO2 လေဆာများပါဝင်ပြီး CO2 ဓာတ်ငွေ့မော်လီကျူးများကို အလုပ်လုပ်သည့်ကြားခံအဖြစ် အသုံးပြုသည်။ ၎င်းတို့၏ လေဆာလှိုင်းအလျားမှာ 10.6um နှင့် 9.6um ဖြစ်သည်။

အဓိကအင်္ဂါရပ်:

- လှိုင်းအလျားသည် ဖိုက်ဘာလေဆာများသည် သတ္တုမဟုတ်သော မလုပ်ဆောင်နိုင်သည့် ပြဿနာအတွက် သတ္တုမဟုတ်သော သတ္တုမဟုတ်သောပစ္စည်းများကို လုပ်ဆောင်ရန်အတွက် သင့်လျော်ပြီး ပြုပြင်ခြင်းနယ်ပယ်တွင် ဖိုက်ဘာလေဆာလုပ်ဆောင်ခြင်းမှ ကွဲပြားသောလက္ခဏာများရှိသည်။

- စွမ်းအင်ပြောင်းလဲခြင်း၏ထိရောက်မှုသည် 20% ~ 25% ခန့်ဖြစ်သည်၊ စဉ်ဆက်မပြတ်ထွက်ရှိနိုင်သောပါဝါသည် 104W အဆင့်သို့ရောက်ရှိနိုင်ပြီး၊ သွေးခုန်နှုန်းအထွက်စွမ်းအင်သည် 104 Joules အဆင့်သို့ရောက်ရှိနိုင်ပြီး pulse width ကို nanosecond အဆင့်အထိချုံ့နိုင်သည်။

- လှိုင်းအလျားသည် လေထုပြတင်းပေါက်တွင် မှန်ကန်ပြီး မြင်နိုင်သောအလင်းရောင်နှင့် 1064nm အနီအောက်ရောင်ခြည်တို့ထက် လူ့မျက်လုံးကို အန္တရာယ်ဖြစ်စေသည်။

၎င်းကို ပစ္စည်းပြုပြင်ခြင်း၊ ဆက်သွယ်ရေး၊ ရေဒါ၊ လှုံ့ဆော်ပေးသော ဓာတုတုံ့ပြန်မှုများ၊ ခွဲစိတ်မှုစသည်တို့တွင် တွင်ကျယ်စွာ အသုံးပြုသည်။ ၎င်းကို လေဆာ-သွေးဆောင်သည့် သာမိုနျူကလီးယား တုံ့ပြန်မှု၊ အိုင်ဆိုတုပ်၏ လေဆာ ခွဲထုတ်ခြင်းနှင့် လေဆာလက်နက်များအတွက်လည်း အသုံးပြုနိုင်သည်။

3.2 ဖိုက်ဘာလေဆာ ဆိုသည်မှာ ရှားပါးမြေကြီးဒြပ်စင်-ဒြပ်စင်-ဒြပ်စင်-ဒြပ်စင်-ဒြပ်စင်-ဒြပ်စင်-ဒြပ်စင်-ဒြပ်စင်-ဒြပ်စင်-ဒြပ်စင်-ဒြပ်စင်-ဒြပ်စင်ကို အမြတ်အလတ်စားအဖြစ် အသုံးပြုသည့် လေဆာကို ရည်ညွှန်းသည်။ ၎င်း၏ သာလွန်ကောင်းမွန်သော စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် ဝိသေသလက္ခဏာများအပြင် ကုန်ကျစရိတ် အားသာချက်များကြောင့်၊ ၎င်းသည် လက်ရှိတွင် အသုံးအများဆုံး လေဆာဖြစ်သည်။ အင်္ဂါရပ်များမှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်-

(1) ကောင်းမွန်သောအလင်းတန်းအရည်အသွေး- ဖိုက်ဘာလေဆာ၏လှိုင်းလမ်းညွှန်ဖွဲ့စည်းပုံသည် ဖိုက်ဘာလေဆာသည် single transverse mode output ကိုရရှိရန်လွယ်ကူသည်၊ ပြင်ပအချက်များကြောင့်ထိခိုက်မှုအနည်းငယ်ရှိပြီး၊ မြင့်မားသောတောက်ပသောလေဆာအထွက်ကိုရရှိနိုင်ကြောင်းဆုံးဖြတ်သည်။

(2) အထွက်လေဆာတွင် လှိုင်းအလျားများစွာ ရှိသည်- ၎င်းမှာ ရှားပါးမြေကြီးအိုင်းယွန်းများ၏ စွမ်းအင်အဆင့်များ အလွန်ကြွယ်ဝပြီး ရှားပါးမြေကြီးအိုင်းယွန်း အမျိုးအစားများစွာ ရှိနေသောကြောင့် ဖြစ်သည်။

(၃) ထိရောက်မှု မြင့်မားခြင်း- လုပ်ငန်းသုံး ဖိုက်ဘာလေဆာများ၏ အလုံးစုံ လျှပ်စစ်-အလင်းပြန်မှု ထိရောက်မှုမှာ ကုန်ကျစရိတ် လျှော့ချရေး၊ စွမ်းအင် ထိန်းသိမ်းရေးနှင့် သဘာဝ ပတ်ဝန်းကျင် ကာကွယ်ရေး အတွက် အကျိုးပြုသည့် 25% အထိ မြင့်မားသည်။

(4) ကောင်းသောအပူငွေ့ပျံခြင်းလက္ခဏာများ- ဖန်ထည်ပစ္စည်းသည် အလွန်နိမ့်သောထုထည်-to-ဧရိယာအချိုး၊ လျင်မြန်သောအပူရှိန်နှင့် ဆုံးရှုံးမှုနည်းသောကြောင့် ပြောင်းလဲခြင်းထိရောက်မှုမြင့်မားပြီး လေဆာအဆင့်နိမ့်သည်။

(5) ကျစ်လစ်သောဖွဲ့စည်းပုံနှင့် မြင့်မားသောယုံကြည်စိတ်ချရမှု- ချိန်ညှိမှုကင်းသော၊ ပြုပြင်ထိန်းသိမ်းမှုမရှိခြင်းနှင့် မြင့်မားသောတည်ငြိမ်မှု၏ အားသာချက်များဖြစ်သည့် ပဲ့တင်ထပ်သောအပေါက်တွင် အလင်းပြန်မှန်ဘီလူးမရှိပါ။

(6) ထုတ်လုပ်မှုကုန်ကျစရိတ် နည်းပါးခြင်း- Glass optical fiber သည် ထုတ်လုပ်မှုကုန်ကျစရိတ် နည်းပါးပြီး၊ ရင့်ကျက်သောနည်းပညာနှင့် optical fiber ၏ လေဝင်လေထွက်ကောင်းခြင်းကြောင့် ရရှိလာသော သေးငယ်သော အရွယ်ရောက်မှုနှင့် ပြင်းထန်မှု၏ အားသာချက်များ။

ဖိုက်ဘာလေဆာများသည် လေဆာဖိုက်ဘာဆက်သွယ်ရေး၊ လေဆာအာကာသ တာဝေးဆက်သွယ်ရေး၊ စက်မှုသင်္ဘောတည်ဆောက်မှု၊ မော်တော်ကားထုတ်လုပ်ရေး၊ လေဆာထွင်းထု၊ လေဆာအမှတ်အသား၊ လေဆာဖြတ်တောက်ခြင်း၊ ပုံနှိပ် rollers၊ စစ်ဘက်ကာကွယ်ရေးနှင့် လုံခြုံရေး၊ ဆေးဘက်ဆိုင်ရာပစ္စည်းများနှင့် စက်ကိရိယာများ အပါအဝင် ကျယ်ပြန့်သောအသုံးချပရိုဂရမ်များပါရှိသည်။ အခြားလေဆာပန့်များအဖြစ် Pu Yuan စသည်တို့ဖြစ်သည်။

3.3 Solid-state လေဆာများ၏ အလုပ်လုပ်ဆောင်မှုကြားခံသည် ယေဘုယျအားဖြင့် optical pumping ဖြင့် စိတ်လှုပ်ရှားနေသော crystals များကို insulating လုပ်သည်။

YAG လေဆာများ (rubidium-doped yttrium aluminium garnet crystal) သည် ပန့်မီးချောင်းများအဖြစ် krypton သို့မဟုတ် xenon မီးချောင်းများကို အများအားဖြင့် အသုံးပြုလေ့ရှိသည်၊ အကြောင်းမှာ pump light ၏ သီးခြားလှိုင်းအလျားအနည်းငယ်ကိုသာ Nd ions မှ စုပ်ယူမည်ဖြစ်ပြီး စွမ်းအင်အများစုကို အပူစွမ်းအင်အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲသွားမည်ဖြစ်သည်။ အများအားဖြင့် YAG Laser စွမ်းအင်ပြောင်းလဲခြင်း ထိရောက်မှု နည်းပါးသည်။ နှေးကွေးသော လုပ်ဆောင်မှုအမြန်နှုန်းကို ဖိုက်ဘာလေဆာများဖြင့် တဖြည်းဖြည်း အစားထိုးသည်။

Solid-state လေဆာအသစ်၊ တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးတာလေဆာဖြင့် စုပ်ထုတ်ထားသော စွမ်းအားမြင့် ခိုင်မာသော-စတိတ်လေဆာ။ အားသာချက်များမှာ စွမ်းအင်ပြောင်းလဲခြင်း ထိရောက်မှု မြင့်မားပြီး၊ ဆီမီးကွန်ဒတ်တာ လေဆာများ ၏ electro-optical converter efficiency သည် flash မီးချောင်းများထက် များစွာ မြင့်မားသည်။ လည်ပတ်နေစဉ်အတွင်း ထုတ်ပေးသည့် ဓာတ်ပြုမှုအပူသည် သေးငယ်သည်၊ အလတ်စားအပူချိန်သည် တည်ငြိမ်သည်၊ ၎င်းကို အပြည့်အဝကုသပြီးသော စက်တစ်ခုအဖြစ် ပြုလုပ်နိုင်ပြီး တုန်ခါမှု၏လွှမ်းမိုးမှုကို ဖယ်ရှားကာ လေဆာရောင်စဉ်လိုင်းသည် ကျဉ်းသည်၊ ပိုမိုကောင်းမွန်သော ကြိမ်နှုန်းတည်ငြိမ်မှု၊ အသက်တာရှည်၊ ရိုးရှင်းသောဖွဲ့စည်းပုံနှင့်အသုံးပြုရလွယ်ကူသည်။

ဖိုက်ဘာလေဆာများထက် solid-state လေဆာများ၏အဓိကအားသာချက်မှာ single pulse energy ပိုများသည်။ ultra-short pulse modulation နှင့် ပေါင်းစပ်ထားသော၊ ဆက်တိုက်ပါဝါသည် ယေဘုယျအားဖြင့် 100W အထက်တွင်ရှိပြီး peak pulse power သည် 109W အထိ မြင့်မားနိုင်သည်။ သို့သော်၊ အလုပ်လုပ်သည့်ကြားခံ၏ပြင်ဆင်မှုသည် ပို၍ရှုပ်ထွေးသောကြောင့်၊ ၎င်းသည်ပိုမိုစျေးကြီးသည်။

ပင်မလှိုင်းအလျားမှာ 1064nm အနီးအနီအောက်ရောင်ခြည်နှင့် 532nm solid-state လေဆာ၊ 355nm solid-state လေဆာနှင့် 266nm solid-state လေဆာတို့ကို ကြိမ်နှုန်းနှစ်ဆဖြင့် ရရှိနိုင်သည်။

3.4 လေဆာဒိုင်အိုဒဟုလည်းသိကြသော Semiconductor လေဆာသည် ၎င်း၏အလုပ်လုပ်သောဒြပ်စင်အဖြစ် တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းကိုအသုံးပြုသည့်လေဆာဖြစ်သည်။

Semiconductor လေဆာများသည် ရှုပ်ထွေးသော ပဲ့တင်ထပ်သော အပေါက်ဖွဲ့စည်းပုံများ မလိုအပ်သောကြောင့် ၎င်းတို့သည် အသေးစားနှင့် ပေါ့ပါးသော လိုအပ်ချက်များအတွက် အလွန်သင့်လျော်ပါသည်။ ၎င်း၏ photoelectric ပြောင်းလဲမှုနှုန်းမြင့်မားသည်၊ ၎င်း၏သက်တမ်းသည်ကြာရှည်သည်၊ ပြုပြင်ထိန်းသိမ်းရန်မလိုအပ်ပါ။ ညွှန်ပြခြင်း၊ ပြသခြင်း၊ ဆက်သွယ်မှုအပိုင်းနှင့် အခြားအချိန်များတွင် အသုံးပြုလေ့ရှိသည်။ အခြားလေဆာများအတွက် ပန့်ရင်းမြစ်အဖြစ်လည်း အသုံးပြုလေ့ရှိသည်။ လေဆာဒိုင်အိုဒများ၊ လေဆာညွှန်မှတ်များနှင့် အခြားအကျွမ်းတဝင်ရှိသော ထုတ်ကုန်အားလုံးသည် တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးတာလေဆာများကို အသုံးပြုသည်။