عام طور پر استعمال ہونے والے مین اسٹریم لیزرز کا تعارف اور استعمال

پہلے سالڈ سٹیٹ پلسڈ روبی لیزر کی آمد کے بعد سے، لیزرز کی نشوونما بہت تیزی سے ہوئی ہے، اور مختلف کام کرنے والے مواد اور آپریٹنگ طریقوں کے ساتھ لیزر ظاہر ہوتے رہتے ہیں۔ لیزرز کو مختلف طریقوں سے درجہ بندی کیا جاتا ہے:

1. آپریشن موڈ کے مطابق، اس میں تقسیم کیا گیا ہے: مسلسل لیزر، نیم مسلسل لیزر، پلس لیزر، اور الٹرا شارٹ پلس لیزر۔

مسلسل لیزر کی لیزر پیداوار مسلسل ہے اور بڑے پیمانے پر لیزر کاٹنے، ویلڈنگ اور cladding کے شعبوں میں استعمال کیا جاتا ہے. اس کی کام کرنے والی خصوصیت یہ ہے کہ کام کرنے والے مادے کی اتیجیت اور اس سے متعلقہ لیزر آؤٹ پٹ کو ایک طویل عرصے تک مسلسل طریقے سے جاری رکھا جا سکتا ہے۔ چونکہ مسلسل آپریشن کے دوران ڈیوائس کا زیادہ گرم ہونے کا اثر اکثر ناگزیر ہوتا ہے، اس لیے زیادہ تر معاملات میں ٹھنڈک کے مناسب اقدامات کیے جانے چاہئیں۔

پلس لیزر میں بڑی آؤٹ پٹ پاور ہوتی ہے اور یہ لیزر مارکنگ، کٹنگ، رینجنگ وغیرہ کے لیے موزوں ہے۔ اس کی کام کرنے والی خصوصیات میں نبض کی تنگ چوڑائی، اعلی چوٹی کی طاقت، اور ایڈجسٹ ریپیٹیشن فریکوئنسی بنانے کے لیے لیزر انرجی کمپریشن، بنیادی طور پر کیو سوئچنگ، موڈ لاکنگ شامل ہیں۔ ، MOPA اور دیگر طریقے۔ چونکہ ایک پلس پاور کو بڑھا کر اوور ہیٹنگ اثر اور ایج چپنگ اثر کو مؤثر طریقے سے کم کیا جا سکتا ہے، اس لیے یہ زیادہ تر باریک پروسیسنگ میں استعمال ہوتا ہے۔

2. ورکنگ بینڈ کے مطابق، اس میں تقسیم کیا گیا ہے: انفراریڈ لیزر، مرئی لائٹ لیزر، الٹرا وایلیٹ لیزر، اور ایکس رے لیزر۔

درمیانی اورکت لیزر بنیادی طور پر 10.6um CO2 لیزر ہیں جو بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔

لیزر پروسیسنگ کے میدان میں 1064~1070nm سمیت قریب اورکت لیزرز بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔ آپٹیکل فائبر کمیونیکیشن کے میدان میں 1310 اور 1550nm؛ 905nm اور 1550nm lidar range کے میدان میں؛ پمپ ایپلی کیشنز کے لیے 878nm، 976nm، وغیرہ؛

چونکہ نظر آنے والے لائٹ لیزرز 532nm سے 1064nm تک فریکوئنسی ڈبل کر سکتے ہیں، 532nm گرین لیزر بڑے پیمانے پر لیزر پروسیسنگ، میڈیکل ایپلی کیشنز وغیرہ میں استعمال ہوتے ہیں۔

UV لیزرز میں بنیادی طور پر 355nm اور 266nm شامل ہیں۔ چونکہ یووی ایک سرد روشنی کا ذریعہ ہے، یہ زیادہ تر ٹھیک پروسیسنگ، مارکنگ، طبی ایپلی کیشنز وغیرہ میں استعمال ہوتا ہے۔

3. ورکنگ میڈیم کے مطابق، اس میں تقسیم کیا گیا ہے: گیس لیزر، فائبر لیزر، ٹھوس لیزر، سیمی کنڈکٹر لیزر، وغیرہ۔

3.1 گیس لیزرز میں بنیادی طور پر CO2 لیزرز شامل ہوتے ہیں، جو CO2 گیس کے مالیکیول کو کام کرنے والے میڈیم کے طور پر استعمال کرتے ہیں۔ ان کی لیزر طول موج 10.6um اور 9.6um ہے۔

اہم خصوصیت:

- طول موج غیر دھاتی مواد کی پروسیسنگ کے لیے موزوں ہے، جو اس مسئلے کو حل کرتی ہے کہ فائبر لیزر غیر دھاتوں پر کارروائی نہیں کر سکتے، اور پروسیسنگ فیلڈ میں فائبر لیزر پروسیسنگ سے مختلف خصوصیات رکھتے ہیں۔

توانائی کے تبادلوں کی کارکردگی تقریباً 20% ~ 25% ہے، مسلسل آؤٹ پٹ پاور 104W کی سطح تک پہنچ سکتی ہے، نبض کی آؤٹ پٹ انرجی 104 Joules کی سطح تک پہنچ سکتی ہے، اور نبض کی چوڑائی کو نینو سیکنڈ کی سطح تک کمپریس کیا جا سکتا ہے۔

- طول موج ماحول کی کھڑکی میں صحیح ہے اور نظر آنے والی روشنی اور 1064nm اورکت روشنی سے انسانی آنکھ کے لیے بہت کم نقصان دہ ہے۔

یہ مواد کی پروسیسنگ، مواصلات، ریڈار، حوصلہ افزائی کیمیائی ردعمل، سرجری، وغیرہ میں بڑے پیمانے پر استعمال کیا جاتا ہے. اسے لیزر سے حوصلہ افزائی تھرمونیوکلیئر ردعمل، آاسوٹوپس کی لیزر علیحدگی، اور لیزر ہتھیاروں کے لئے بھی استعمال کیا جا سکتا ہے.

3.2 فائبر لیزر ایک لیزر سے مراد ہے جو نایاب زمین عنصر ڈوپڈ گلاس فائبر کو حاصل کرنے کے ذریعہ استعمال کرتا ہے۔ اس کی اعلی کارکردگی اور خصوصیات کے ساتھ ساتھ لاگت کے فوائد کی وجہ سے، یہ فی الحال سب سے زیادہ استعمال ہونے والا لیزر ہے۔ خصوصیات مندرجہ ذیل ہیں:

(1) اچھی بیم کوالٹی: آپٹیکل فائبر کا ویو گائیڈ ڈھانچہ اس بات کا تعین کرتا ہے کہ فائبر لیزر سنگل ٹرانسورس موڈ آؤٹ پٹ حاصل کرنا آسان ہے، بیرونی عوامل سے بہت کم متاثر ہوتا ہے، اور اعلی چمک لیزر آؤٹ پٹ حاصل کر سکتا ہے۔

(2) آؤٹ پٹ لیزر میں بہت سی طول موج ہوتی ہے: اس کی وجہ یہ ہے کہ نایاب زمین کے آئنوں کی توانائی کی سطح بہت زیادہ ہوتی ہے اور نایاب زمین کے آئنوں کی بہت سی قسمیں ہوتی ہیں۔

(3) اعلی کارکردگی: کمرشل فائبر لیزرز کی مجموعی الیکٹرو آپٹیکل کارکردگی 25 فیصد تک زیادہ ہے، جو لاگت میں کمی، توانائی کے تحفظ اور ماحولیاتی تحفظ کے لیے فائدہ مند ہے۔

(4) اچھی گرمی کی کھپت کی خصوصیات: شیشے کے مواد میں حجم سے علاقے کا تناسب انتہائی کم ہے، تیز گرمی کی کھپت، اور کم نقصان، لہذا تبادلوں کی کارکردگی زیادہ ہے اور لیزر کی حد کم ہے۔

(5) کمپیکٹ ڈھانچہ اور اعلی وشوسنییتا: گونجنے والی گہا میں کوئی آپٹیکل لینس نہیں ہے، جس میں ایڈجسٹمنٹ فری، مینٹیننس فری اور اعلی استحکام کے فوائد ہیں، جو روایتی لیزرز سے بے مثال ہے۔

(6) کم مینوفیکچرنگ لاگت: گلاس آپٹیکل فائبر میں کم مینوفیکچرنگ لاگت، پختہ ٹیکنالوجی اور آپٹیکل فائبر کی ہوا کی صلاحیت کی وجہ سے منیٹورائزیشن اور شدت کے فوائد ہوتے ہیں۔

فائبر لیزرز میں ایپلی کیشنز کی ایک وسیع رینج ہوتی ہے، جس میں لیزر فائبر کمیونیکیشن، لیزر اسپیس لمبی دوری مواصلات، صنعتی جہاز سازی، آٹوموبائل مینوفیکچرنگ، لیزر کندہ کاری، لیزر مارکنگ، لیزر کٹنگ، پرنٹنگ رولرس، ملٹری ڈیفنس اینڈ سیکیورٹی، طبی آلات اور آلات شامل ہیں۔ دوسرے لیزرز پ یوآن اور اسی طرح کے پمپ کے طور پر۔

3.3 سالڈ سٹیٹ لیزرز کا کام کرنے والا ذریعہ کرسٹل کو موصل کر رہا ہے، جو عام طور پر آپٹیکل پمپنگ سے پرجوش ہوتے ہیں۔

YAG لیزرز (روبیڈیم ڈوپڈ یٹریئم ایلومینیم گارنیٹ کرسٹل) عام طور پر کرپٹن یا زینون لیمپ کو پمپ لیمپ کے طور پر استعمال کرتے ہیں، کیونکہ پمپ کی روشنی کی صرف چند مخصوص طول موجیں Nd آئنوں کے ذریعے جذب ہوں گی، اور زیادہ تر توانائی حرارت کی توانائی میں تبدیل ہو جائے گی۔ عام طور پر YAG لیزر توانائی کی تبدیلی کی کارکردگی کم ہے. اور آہستہ آہستہ پروسیسنگ کی رفتار کو فائبر لیزرز سے تبدیل کیا جاتا ہے۔

نیا سالڈ اسٹیٹ لیزر، سیمی کنڈکٹر لیزر کے ذریعے پمپ کیا جانے والا ایک ہائی پاور سالڈ اسٹیٹ لیزر۔ فوائد اعلی توانائی کے تبادلوں کی کارکردگی ہیں، سیمی کنڈکٹر لیزرز کی الیکٹرو آپٹیکل تبادلوں کی کارکردگی 50٪ تک زیادہ ہے، جو فلیش لیمپ کے مقابلے میں بہت زیادہ ہے۔ آپریشن کے دوران پیدا ہونے والی رد عمل کی حرارت چھوٹی ہے، درمیانی درجہ حرارت مستحکم ہے، اور اسے کمپن کے اثر کو ختم کرتے ہوئے، مکمل طور پر ٹھیک ہونے والا آلہ بنایا جا سکتا ہے، اور لیزر سپیکٹرم لائن تنگ ہے، بہتر تعدد استحکام؛ لمبی زندگی، سادہ ساخت اور استعمال میں آسان۔

فائبر لیزرز پر سالڈ سٹیٹ لیزرز کا بنیادی فائدہ یہ ہے کہ واحد نبض کی توانائی زیادہ ہوتی ہے۔ الٹرا شارٹ پلس ماڈیولیشن کے ساتھ مل کر، مسلسل پاور عام طور پر 100W سے اوپر ہوتی ہے، اور چوٹی پلس پاور 109W تک زیادہ ہو سکتی ہے۔ تاہم، کیونکہ کام کرنے والے میڈیم کی تیاری زیادہ پیچیدہ ہے، یہ زیادہ مہنگا ہے۔

مرکزی طول موج 1064nm قریب اورکت ہے، اور 532nm سالڈ سٹیٹ لیزر، 355nm سالڈ سٹیٹ لیزر، اور 266nm سالڈ سٹیٹ لیزر فریکوئنسی دوگنا کے ذریعے حاصل کی جا سکتی ہے۔

3.4 سیمی کنڈکٹر لیزر، جسے لیزر ڈائیوڈ بھی کہا جاتا ہے، ایک لیزر ہے جو سیمی کنڈکٹر مواد کو اپنے کام کرنے والے مادے کے طور پر استعمال کرتا ہے۔

سیمی کنڈکٹر لیزرز کو پیچیدہ گونج والے گہا کے ڈھانچے کی ضرورت نہیں ہوتی ہے، لہذا وہ چھوٹے اور ہلکے وزن کی ضروریات کے لیے بہت موزوں ہیں۔ اس کی فوٹو الیکٹرک تبدیلی کی شرح زیادہ ہے، اس کی زندگی لمبی ہے، اور اسے دیکھ بھال کی ضرورت نہیں ہے۔ یہ اکثر پوائنٹنگ، ڈسپلے، کمیونیکیشن رینج اور دیگر مواقع میں استعمال ہوتا ہے۔ یہ اکثر دوسرے لیزرز کے لیے پمپ کے ذریعہ کے طور پر بھی استعمال ہوتا ہے۔ لیزر ڈائیوڈس، لیزر پوائنٹرز اور دیگر مانوس پروڈکٹس سبھی سیمی کنڈکٹر لیزر استعمال کرتے ہیں۔