आधुनिक प्रौद्योगिकी के विशाल क्षेत्र में, लेजर प्रणाली वैज्ञानिक और औद्योगिक प्रगति के पीछे एक प्रेरक शक्ति के रूप में बाहर खड़े हैं, उनकी अद्वितीय चमक, दिशा,मोनोक्रोमेटिकतासटीक सामग्री प्रसंस्करण से लेकर अत्याधुनिक चिकित्सा निदान तक, उच्च गति वाले फाइबर ऑप्टिक संचार से लेकर गहरे अंतरिक्ष की खोज तक, लेजर अपरिहार्य हो गए हैं। At the heart of many advanced laser applications lies the Master Oscillator Power Amplifier (MOPA) architecture—a design that separates the laser's "brain" (the oscillator) from its "muscle" (the amplifier), जो अभूतपूर्व प्रदर्शन की अनुमति देता है।
1एमओपीए आर्किटेक्चरः सिद्धांत और घटक
एमओपीए फ्रेमवर्क लेजर जनरेशन को एम्पलीफिकेशन से अलग करता है, क्रमशः मास्टर ऑसिलेटर (एमओ) और पावर एम्पलीफायर (पीए) को ये कार्य सौंपता है।यह मॉड्यूलर दृष्टिकोण प्रत्येक चरण के स्वतंत्र अनुकूलन की अनुमति देता है: एमओ उच्च गुणवत्ता वाला "सीड" सिग्नल उत्पन्न करता है, जबकि पीए आवेदन की मांगों को पूरा करने के लिए अपनी शक्ति को स्केल करता है।
1.1 मास्टर ऑसिलेटरः लेजर का "मस्तिष्क"
एमओ एक कम शक्ति वाला बीज संकेत उत्पन्न करता है जिसकी विशेषताएं ढ़ोल लंबाई, लाइन चौड़ाई, धड़कन अवधि, बीम गुणवत्ता और स्थिरता अंतिम आउटपुट को निर्धारित करती हैं। एमओ डिजाइन आवेदन के आधार पर भिन्न होते हैंः
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निरंतर तरंग (सीडब्ल्यू) लेजर:फाइबर ऑप्टिक्स, स्पेक्ट्रोस्कोपी और पंपिंग के लिए स्थिर आउटपुट प्रदान करें।
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मोड-लॉक लेजर:समय-रिज़ॉल्यूशन वाले अध्ययनों और सटीक मशीनिंग के लिए अल्ट्राफास्ट पल्स (फेमटोसेकंड से एटोसेकंड) उत्सर्जित करें।
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क्यू-स्विच किए गए लेजर:मार्किंग, काटने और लीडार के लिए उच्च ऊर्जा वाले पल्स (नैनोसेकंड स्केल) प्रदान करें।
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ट्यून करने योग्य लेजर:बायोमेडिकल इमेजिंग और पर्यावरण सेंसिग के लिए तरंग दैर्ध्य लचीलापन प्रदान करें।
1.2 पावर एम्पलीफायरः लेजर की "मांसपेशी"
एपीए बीज संकेत को बढ़ाता है जबकि इसकी वफादारी को संरक्षित करता है। एम्पलीफायर प्रकारों में शामिल हैंः
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बल्क एम्पलीफायर:उच्च ऊर्जा वाले धड़कनों के लिए ठोस-राज्य मीडिया (जैसे, Nd:YAG, Ti:Sapphire) का प्रयोग करें।
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फाइबर एम्पलीफायर:कॉम्पैक्ट, उच्च-गुणवत्ता वाले बीम आउटपुट के लिए डोपेड फाइबर का लाभ उठाएं।
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अर्धचालक ऑप्टिकल एम्पलीफायर (SOA):लघुकृत, कम शक्ति वाले डिजाइनों को सक्षम करें।
2एमओपीए प्रणालियों के फायदे
एमओपीए की प्रमुखता चार प्रमुख शक्तियों से उत्पन्न होती हैः
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स्केलेबिलिटीःबहु-चरण प्रवर्धन के माध्यम से शक्ति को परिमाण के आदेशों में बढ़ाया जा सकता है।
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बीम की गुणवत्ता को संरक्षित करना:प्रवर्धन के बाद भी बीज की मूल विशेषताएं बरकरार रहती हैं।
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वर्णक्रमीय शुद्धताःसंकीर्ण रेखा चौड़ाई और स्थिर तरंग दैर्ध्य स्पेक्ट्रोस्कोपी और दूरसंचार के लिए महत्वपूर्ण हैं।
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मॉड्यूलर लचीलापन:कस्टम एमओ/पीए युग्मन अल्ट्राफास्ट पल्स से लेकर ट्यून करने योग्य तरंग दैर्ध्य तक विभिन्न आवश्यकताओं को पूरा करते हैं।
3विभिन्न उद्योगों में अनुप्रयोग
एमओपीए लेजर निम्नलिखित में सफलता प्रदान करते हैंः
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विनिर्माणधातुओं, सिरेमिक और बहुलकों का माइक्रोन स्तर काटना/वेल्डिंग।
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लिडर:स्वायत्त वाहनों और स्थलाकृति के लिए उच्च-रिज़ॉल्यूशन 3 डी मानचित्रण।
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चिकित्सा इमेजिंगःप्रारंभिक रोग का पता लगाने के लिए ऑप्टिकल कोहेरेन्स टोमोग्राफी (ओसीटी) और मल्टीफोटोन माइक्रोस्कोपी।
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वैज्ञानिक अनुसंधान:अल्ट्राफास्ट स्पेक्ट्रोस्कोपी, परमाणु शीतलन और सटीक मापिकी।
4भविष्य की दिशाएं
उभरते रुझानों में निम्नलिखित शामिल हैंः
- संलयन ऊर्जा अनुसंधान के लिए मेगाजूल पैमाने पर आउटपुट।
- पांच सेकंड से एटो सेकंड तक पल्स संपीड़न।
- एआई संचालित अनुकूलन नियंत्रण प्रणाली।
- पोर्टेबल उपकरणों के लिए चिप-स्केल एकीकृत एमओपीए।
5निष्कर्ष
एमओपीए प्रौद्योगिकी लेजर प्रदर्शन को फिर से परिभाषित करती रहती है, जो बेजोड़ शक्ति, सटीकता और बहुमुखी प्रतिभा प्रदान करती है।इन प्रणालियों को वैज्ञानिक क्षेत्र में महत्वपूर्ण बना रहेगा।, औद्योगिक और चिकित्सा सीमाओं।