طول موج، طاقت اور توانائی، تکرار کی شرح، ہم آہنگی کی لمبائی، وغیرہ، لیزر اصطلاحات۔

طول موج (عام اکائیاں: nm سے µm):

لیزر کی طول موج خارج ہونے والی روشنی کی لہر کی مقامی تعدد کو بیان کرتی ہے۔ مخصوص استعمال کے معاملے کے لیے بہترین طول موج کا بہت زیادہ انحصار درخواست پر ہوتا ہے۔ مادی پروسیسنگ کے دوران، مختلف مواد میں منفرد طول موج جذب کرنے کی خصوصیات ہوں گی، جس کے نتیجے میں مواد کے ساتھ مختلف تعاملات ہوتے ہیں۔ اسی طرح، ماحول کا جذب اور مداخلت ریموٹ سینسنگ میں کچھ طول موجوں کو مختلف طریقے سے متاثر کر سکتی ہے، اور طبی لیزر ایپلی کیشنز میں، جلد کے مختلف رنگ مخصوص طول موج کو مختلف طریقے سے جذب کریں گے۔ چھوٹے طول موج کے لیزرز اور لیزر آپٹکس چھوٹے، عین مطابق خصوصیات بنانے میں فوائد رکھتے ہیں جو چھوٹے فوکسڈ دھبوں کی وجہ سے کم سے کم پیریفرل ہیٹنگ پیدا کرتے ہیں۔ تاہم، وہ عام طور پر زیادہ مہنگے ہوتے ہیں اور طویل طول موج کے لیزرز کے مقابلے میں نقصان کے لیے زیادہ حساس ہوتے ہیں۔

طاقت اور توانائی (عام یونٹس: W یا J):

لیزر پاور کو واٹ (W) میں ماپا جاتا ہے، جس کا استعمال مسلسل لہر (CW) لیزر کی آپٹیکل پاور آؤٹ پٹ یا پلسڈ لیزر کی اوسط طاقت کو بیان کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ اس کے علاوہ، پلس لیزر کی خصوصیت یہ ہے کہ اس کی نبض کی توانائی اوسط طاقت کے براہ راست متناسب ہے اور نبض کی تکرار کی شرح کے الٹا متناسب ہے۔ توانائی کی اکائی جول (J) ہے۔

نبض کی توانائی = اوسط طاقت کی تکرار کی شرح پلس توانائی = اوسط طاقت تکرار کی شرح۔

زیادہ طاقت اور توانائی کے ساتھ لیزر عام طور پر زیادہ مہنگے ہوتے ہیں اور زیادہ فضلہ حرارت پیدا کرتے ہیں۔ جیسے جیسے طاقت اور توانائی میں اضافہ ہوتا ہے، بیم کے اعلی معیار کو برقرار رکھنا مشکل ہوتا جاتا ہے۔

نبض کا دورانیہ (عام یونٹس: fs سے ms):

لیزر پلس کا دورانیہ یا (یعنی: نبض کی چوڑائی) کو عام طور پر اس وقت کے طور پر بیان کیا جاتا ہے جو لیزر کو اپنی نصف زیادہ سے زیادہ آپٹیکل پاور (FWHM) تک پہنچنے میں لگتا ہے۔ الٹرا فاسٹ لیزرز کی خصوصیت نبض کے مختصر دورانیے سے ہوتی ہے، جس میں پکوسیکنڈز (10-12 سیکنڈ) سے لے کر اٹوس سیکنڈز (10-18 سیکنڈز) ہوتے ہیں۔

تکرار کی شرح (عام یونٹس: ہرٹز سے میگاہرٹز):

پلس لیزر کی تکرار کی شرح، یا نبض کی تکرار کی فریکوئنسی، فی سیکنڈ میں خارج ہونے والی دالوں کی تعداد کو بیان کرتی ہے، جو کہ ترتیب وار نبض کے وقفے کا متواتر ہے۔ جیسا کہ پہلے ذکر کیا گیا ہے، تکرار کی شرح نبض کی توانائی کے الٹا متناسب ہے اور اوسط طاقت کے براہ راست متناسب ہے۔ اگرچہ تکرار کی شرح عام طور پر لیزر گین میڈیم پر منحصر ہوتی ہے، بہت سے معاملات میں تکرار کی شرح مختلف ہو سکتی ہے۔ تکرار کی شرح جتنی زیادہ ہوگی، لیزر آپٹکس اور حتمی فوکسڈ اسپاٹ کی سطح پر تھرمل ریلیکس کا وقت اتنا ہی کم ہوگا، جس سے مواد تیزی سے گرم ہوتا ہے۔

ہم آہنگی کی لمبائی (عام اکائیاں: ملی میٹر سے سینٹی میٹر):

لیزر مربوط ہوتے ہیں، جس کا مطلب ہے کہ مختلف اوقات یا مقامات پر برقی میدان کی فیز ویلیوز کے درمیان ایک طے شدہ رشتہ ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ لیزر لائٹ زیادہ تر دیگر قسم کے روشنی کے ذرائع کے برعکس، محرک اخراج سے پیدا ہوتی ہے۔ ہم آہنگی آہستہ آہستہ پھیلاؤ کے دوران کمزور ہوتی جاتی ہے، اور لیزر کی ہم آہنگی کی لمبائی اس فاصلے کی وضاحت کرتی ہے جس پر اس کی عارضی ہم آہنگی ایک خاص معیار کو برقرار رکھتی ہے۔

پولرائزیشن:

پولرائزیشن روشنی کی لہر کے برقی میدان کی سمت کی وضاحت کرتا ہے، جو ہمیشہ پھیلاؤ کی سمت کے لیے کھڑا ہوتا ہے۔ زیادہ تر معاملات میں، لیزر لائٹ لکیری طور پر پولرائزڈ ہوتی ہے، یعنی خارج ہونے والا برقی میدان ہمیشہ ایک ہی سمت میں اشارہ کرتا ہے۔ غیر قطبی روشنی برقی میدان پیدا کرتی ہے جو بہت سی مختلف سمتوں کی طرف اشارہ کرتی ہے۔ پولرائزیشن کی ڈگری کو عام طور پر دو آرتھوگونل پولرائزیشن سٹیٹس کی آپٹیکل پاور کے تناسب کے طور پر ظاہر کیا جاتا ہے، جیسے کہ 100:1 یا 500:1۔

بیم کا قطر (عام یونٹس: ملی میٹر سے سینٹی میٹر):

لیزر کا شہتیر کا قطر شہتیر کی پس منظر کی توسیع کی نمائندگی کرتا ہے، یا پھیلاؤ کی سمت کے لیے کھڑا جسمانی سائز۔ اس کی تعریف عام طور پر 1/e2 چوڑائی پر کی جاتی ہے، یعنی وہ نقطہ جس پر بیم کی شدت اپنی زیادہ سے زیادہ قیمت کے 1/e2 (≈ 13.5%) تک پہنچ جاتی ہے۔ 1/e2 پوائنٹ پر، برقی میدان کی طاقت اس کی زیادہ سے زیادہ قیمت کے 1/e (≈ 37%) تک گر جاتی ہے۔ بیم کا قطر جتنا بڑا ہوگا، بیم تراشنے سے بچنے کے لیے آپٹکس اور مجموعی نظام کی ضرورت اتنی ہی زیادہ ہوگی، جس کے نتیجے میں قیمت میں اضافہ ہوگا۔ تاہم، بیم کے قطر کو کم کرنے سے طاقت/توانائی کی کثافت بڑھ جاتی ہے، جس کے نقصان دہ اثرات بھی ہو سکتے ہیں۔

طاقت یا توانائی کی کثافت (عام یونٹس: W/cm2 سے MW/cm2 یا µJ/cm2 سے J/cm2):

بیم کا قطر لیزر بیم کی طاقت/توانائی کی کثافت سے متعلق ہے (یعنی آپٹیکل پاور/انرجی فی یونٹ ایریا)۔ جب شہتیر کی طاقت یا توانائی مستقل ہوتی ہے، بیم کا قطر جتنا بڑا ہوتا ہے، طاقت/توانائی کی کثافت اتنی ہی کم ہوتی ہے۔ ہائی پاور/انرجی ڈینسٹی لیزر عام طور پر سسٹم کی مثالی حتمی پیداوار ہوتے ہیں (جیسے لیزر کٹنگ یا لیزر ویلڈنگ ایپلی کیشنز میں)، لیکن کم لیزر کی طاقت/توانائی کی کثافت اکثر سسٹم کے اندر فائدہ مند ہوتی ہے، لیزر سے ہونے والے نقصان کو روکتی ہے۔ یہ بیم کے ہائی پاور/اعلی توانائی کی کثافت والے علاقوں کو ہوا کو آئنائز کرنے سے بھی روکتا ہے۔ ان وجوہات کی بناء پر، بیم کو پھیلانے والے اکثر قطر کو بڑھانے کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں، اس طرح لیزر سسٹم کے اندر طاقت/توانائی کی کثافت کو کم کیا جاتا ہے۔ تاہم، اس بات کا خیال رکھنا چاہیے کہ شہتیر کو اتنا وسیع نہ کیا جائے کہ یہ سسٹم کے یپرچر کے اندر کلپ ہو جائے، جس کے نتیجے میں توانائی ضائع ہو جائے اور ممکنہ نقصان ہو۔