လေဆာနိယာမနှင့် ၎င်း၏အသုံးချမှု

လေဆာဆိုသည်မှာ လှုံ့ဆော်ပေးသော ရောင်ခြည် ချဲ့ထွင်မှုနှင့် လိုအပ်သော တုံ့ပြန်ချက်မှတစ်ဆင့် ပေါင်းစပ်ထားသော၊ တစ်ရောင်တည်းသော၊ ညီညွတ်သော အလင်းတန်းများကို ထုတ်လုပ်သည့် လုပ်ငန်းစဉ်နှင့် ကိရိယာကို ရည်ညွှန်းသည်။ အခြေခံအားဖြင့် လေဆာထုတ်လုပ်ခြင်းတွင် အစိတ်အပိုင်းသုံးခု လိုအပ်သည်- “resonator”၊ “gain medium” နှင့် “pumping source”။

က. မူ

အက်တမ်တစ်ခု၏ ရွေ့လျားမှုအခြေအနေကို စွမ်းအင်အဆင့်အမျိုးမျိုးခွဲခြားနိုင်ပြီး အက်တမ်သည် မြင့်မားသောစွမ်းအင်အဆင့်မှ နိမ့်သောစွမ်းအင်အဆင့်သို့ ကူးပြောင်းသောအခါ၊ ၎င်းသည် သက်ဆိုင်ရာစွမ်းအင်ရှိသော ဖိုတွန်များကို ထုတ်လွှတ်သည် (အလိုအလျောက်ရောင်ခြည်ဟု ခေါ်သည်)။ အလားတူပင်၊ ဖိုတွန်တစ်ခုသည် စွမ်းအင်အဆင့်စနစ်တွင် ကျရောက်ပြီး ၎င်းမှစုပ်ယူသောအခါ၊ ၎င်းသည် အက်တမ်ကို နိမ့်သောစွမ်းအင်အဆင့်မှ မြင့်မားသောစွမ်းအင်အဆင့်သို့ ကူးပြောင်းစေသည် (စိတ်လှုပ်ရှားစုပ်ယူမှုဟု ခေါ်သည်)။ ထို့နောက် မြင့်မားသောစွမ်းအင်အဆင့်သို့ ကူးပြောင်းသော အက်တမ်အချို့သည် နိမ့်သောစွမ်းအင်အဆင့်သို့ ကူးပြောင်းပြီး ဖိုတွန်များကို ထုတ်လွှတ်သည် (လှုံ့ဆော်ရောင်ခြည်ဟု ခေါ်သည်)။ ဤရွေ့လျားမှုများသည် အထီးကျန်စွာ မဖြစ်ပေါ်သော်လည်း မကြာခဏ အပြိုင်ဖြစ်ပေါ်လေ့ရှိသည်။ သင့်လျော်သော အလယ်အလတ်၊ ပဲ့တင်ထပ်ခြင်း၊ လုံလောက်သော ပြင်ပလျှပ်စစ်စက်ကွင်းကို အသုံးပြုခြင်းကဲ့သို့သော အခြေအနေတစ်ခုကို ကျွန်ုပ်တို့ ဖန်တီးသောအခါ၊ လှုံ့ဆော်ထားသောရောင်ခြည်ကို လှုံ့ဆော်ထားသော စုပ်ယူမှုထက် ပိုမိုများပြားစေပြီး ယေဘုယျအားဖြင့် ဖိုတွန်များ ထုတ်လွှတ်ပြီး လေဆာအလင်းကို ဖြစ်ပေါ်စေပါသည်။

ခ။ အမျိုးအစားခွဲခြားခြင်း

လေဆာထုတ်လုပ်သည့် ကြားခံအမျိုးအစားအလိုက် လေဆာကို အရည်လေဆာ၊ ဓာတ်ငွေ့လေဆာနှင့် အစိုင်အခဲလေဆာဟူ၍ ခွဲခြားနိုင်သည်။ ယခုအခါ အသုံးအများဆုံး တစ်ပိုင်းလျှပ်ကာလေဆာမှာ အစိုင်အခဲလေဆာတစ်မျိုးဖြစ်သည်။

ဂ။ ဖွဲ့စည်းမှု

လေဆာအများစုကို အပိုင်းသုံးပိုင်းဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်- လှုံ့ဆော်မှုစနစ်၊ လေဆာပစ္စည်းနှင့် အလင်းပြန်ဟပ်မှုကိရိယာ။ လှုံ့ဆော်မှုစနစ်များသည် အလင်း၊ လျှပ်စစ် သို့မဟုတ် ဓာတုဗေဒစွမ်းအင်ကို ထုတ်လုပ်ပေးသည့် ကိရိယာများဖြစ်သည်။ လက်ရှိတွင်၊ အသုံးပြုသော အဓိကလှုံ့ဆော်မှုနည်းလမ်းများမှာ အလင်း၊ လျှပ်စစ် သို့မဟုတ် ဓာတုဗေဒတုံ့ပြန်မှုဖြစ်သည်။ လေဆာပစ္စည်းများသည် ပတ္တမြား၊ ဘီရီလီယမ်ဖန်၊ နီယွန်ဓာတ်ငွေ့၊ တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းများ၊ အော်ဂဲနစ်ဆိုးဆေးများ စသည်တို့ကဲ့သို့သော လေဆာအလင်းကို ထုတ်လုပ်ပေးနိုင်သော ပစ္စည်းများဖြစ်သည်။ အလင်းပြန်ဟပ်မှုထိန်းချုပ်မှု၏ အခန်းကဏ္ဍမှာ အထွက်လေဆာ၏ တောက်ပမှုကို မြှင့်တင်ရန်၊ လေဆာ၏ လှိုင်းအလျားနှင့် ဦးတည်ရာကို ချိန်ညှိရွေးချယ်ရန်ဖြစ်သည်။

ဃ။ လျှောက်လွှာ

လေဆာကို ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် အသုံးပြုကြပြီး အဓိကအားဖြင့် ဖိုက်ဘာဆက်သွယ်ရေး၊ လေဆာအကွာအဝေးတိုင်းတာခြင်း၊ လေဆာဖြတ်တောက်ခြင်း၊ လေဆာလက်နက်များ၊ လေဆာဒစ်ခ် စသည်တို့ ဖြစ်သည်။

င. သမိုင်း

၁၉၅၈ ခုနှစ်တွင် အမေရိကန်သိပ္ပံပညာရှင်များဖြစ်သော Xiaoluo နှင့် Townes တို့သည် မှော်ဆန်သောဖြစ်စဉ်တစ်ခုကို ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့ကြသည်။ ၎င်းတို့သည် အတွင်းပိုင်းမီးသီးမှထုတ်လွှတ်သောအလင်းကို ရှားပါးသောမြေကြီးပုံဆောင်ခဲပေါ်တွင်တင်လိုက်သောအခါ ပုံဆောင်ခဲ၏မော်လီကျူးများသည် တောက်ပပြီး အမြဲတမ်းအတူတကွ ပြင်းထန်သောအလင်းကို ထုတ်လွှတ်လိမ့်မည်။ ဤဖြစ်စဉ်အရ၊ ၎င်းတို့သည် “လေဆာနိယာမ” ကို အဆိုပြုခဲ့ပြီး၊ ဆိုလိုသည်မှာ အရာဝတ္ထုကို ၎င်း၏မော်လီကျူးများ၏ သဘာဝတုန်ခါမှုကြိမ်နှုန်းနှင့် တူညီသောစွမ်းအင်ဖြင့် လှုံ့ဆော်သောအခါ၊ ၎င်းသည် မကွဲထွက်သော ဤပြင်းထန်သောအလင်း - လေဆာကို ထုတ်လုပ်ပေးလိမ့်မည်။ ၎င်းအတွက် အရေးကြီးသောစာတမ်းများကို ၎င်းတို့ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့ကြသည်။

Sciolo နှင့် Townes တို့၏ သုတေသနရလဒ်များ ထုတ်ပြန်ပြီးနောက် နိုင်ငံအသီးသီးမှ သိပ္ပံပညာရှင်များသည် စမ်းသပ်ချက်အစီအစဉ်အမျိုးမျိုးကို အဆိုပြုခဲ့ကြသော်လည်း မအောင်မြင်ခဲ့ပါ။ ၁၉၆၀ ခုနှစ်၊ မေလ ၁၅ ရက်နေ့တွင် ကယ်လီဖိုးနီးယားရှိ Hughes ဓာတ်ခွဲခန်းမှ သိပ္ပံပညာရှင် Mayman က လူသားများ ရရှိခဲ့သော ပထမဆုံးလေဆာဖြစ်သည့် 0.6943 မိုက်ခရွန်လှိုင်းအလျားရှိသော လေဆာတစ်ခုကို ရရှိခဲ့ပြီဖြစ်ကြောင်း ကြေငြာခဲ့ပြီး Mayman သည် လက်တွေ့နယ်ပယ်တွင် လေဆာများကို မိတ်ဆက်ခဲ့သည့် ကမ္ဘာ့ပထမဆုံး သိပ္ပံပညာရှင် ဖြစ်လာခဲ့သည်။

၁၉၆၀ ခုနှစ်၊ ဇူလိုင်လ ၇ ရက်နေ့တွင် Mayman သည် ကမ္ဘာ့ပထမဆုံး လေဆာကို မွေးဖွားကြောင်း ကြေငြာခဲ့ပြီး Mayman ၏ အစီအစဉ်မှာ မြင့်မားသော ပြင်းအားရှိသော flash tube ကို အသုံးပြု၍ ပတ္တမြားပုံဆောင်ခဲတွင် ခရိုမီယမ်အက်တမ်များကို လှုံ့ဆော်ပေးပြီး အလွန်စုစည်းထားသော ပါးလွှာသော အနီရောင်အလင်းတန်းကို ထုတ်လုပ်ရန်ဖြစ်ပြီး တစ်နေရာရာတွင် ပစ်ခတ်သောအခါ နေမျက်နှာပြင်ထက် ပိုမိုမြင့်မားသော အပူချိန်သို့ ရောက်ရှိနိုင်သည်။

ဆိုဗီယက်သိပ္ပံပညာရှင် H.Γ Basov သည် ၁၉၆၀ ခုနှစ်တွင် semiconductor laser ကို တီထွင်ခဲ့သည်။ semiconductor laser ၏ဖွဲ့စည်းပုံကို များသောအားဖြင့် P layer၊ N layer နှင့် active layer တို့ဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားပြီး ၎င်းတို့သည် double heterojunction ကို ဖွဲ့စည်းထားသည်။ ၎င်း၏ဝိသေသလက္ခဏာများမှာ- အရွယ်အစားသေးငယ်ခြင်း၊ ချိတ်ဆက်မှုထိရောက်မှုမြင့်မားခြင်း၊ တုံ့ပြန်မှုအမြန်နှုန်းမြန်ဆန်ခြင်း၊ wavelength နှင့် optical fiber အရွယ်အစားနှင့် အရွယ်အစားကိုက်ညီခြင်း၊ တိုက်ရိုက် modulate လုပ်နိုင်ပြီး ကောင်းမွန်သော ညီညွတ်မှုတို့ဖြစ်သည်။

လေဆာ၏ အဓိကအသုံးချမှုလမ်းညွှန်ချက်အချို့ ခြောက်ခု

F. လေဆာဆက်သွယ်ရေး

သတင်းအချက်အလက်ပေးပို့ရန် အလင်းကိုအသုံးပြုခြင်းသည် ယနေ့ခေတ်တွင် အလွန်အသုံးများပါသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ သင်္ဘောများသည် ဆက်သွယ်ရန် မီးများကိုအသုံးပြုကြပြီး၊ ယာဉ်ကြောမီးများသည် အနီ၊ အဝါနှင့် အစိမ်းရောင်ကို အသုံးပြုကြသည်။ သို့သော် သာမန်အလင်းကို အသုံးပြု၍ သတင်းအချက်အလက်ပေးပို့သည့် ဤနည်းလမ်းအားလုံးသည် အကွာအဝေးတိုများတွင်သာ ကန့်သတ်နိုင်သည်။ အလင်းမှတစ်ဆင့် ဝေးလံသောနေရာများသို့ သတင်းအချက်အလက်တိုက်ရိုက်ပေးပို့လိုပါက သာမန်အလင်းကို အသုံးမပြုနိုင်ဘဲ လေဆာများကိုသာ အသုံးပြုနိုင်ပါသည်။

ဒါဆိုရင် လေဆာကို ဘယ်လိုပို့လွှတ်မလဲ။ လျှပ်စစ်ကို ကြေးနီဝါယာကြိုးများတစ်လျှောက် သယ်ဆောင်နိုင်သော်လည်း အလင်းကို သာမန်သတ္တုဝါယာကြိုးများတစ်လျှောက် သယ်ဆောင်၍မရကြောင်း ကျွန်ုပ်တို့သိပါသည်။ ဤရည်ရွယ်ချက်အတွက် သိပ္ပံပညာရှင်များသည် အလင်းကို ထုတ်လွှင့်နိုင်သော အမျှင်တစ်ခုကို တီထွင်ခဲ့ပြီး ၎င်းကို ဖိုက်ဘာဟု ရည်ညွှန်းပါသည်။ အော့ပတစ်ဖိုက်ဘာကို အထူးဖန်ပစ္စည်းများဖြင့် ပြုလုပ်ထားပြီး အချင်းသည် လူ့ဆံပင်ထက် ပိုပါးပြီး ပုံမှန်အားဖြင့် မိုက်ခရွန် ၅၀ မှ ၁၅၀ အထိရှိပြီး အလွန်နူးညံ့ပါသည်။

တကယ်တော့၊ ဖိုက်ဘာရဲ့ အတွင်းအနှစ်က အလင်းယိုင်ညွှန်းကိန်းမြင့်တဲ့ ပွင့်လင်းမြင်သာတဲ့ မှန်သားဖြစ်ပြီး အပြင်ဘက်အပေါ်ယံလွှာကို အလင်းယိုင်ညွှန်းကိန်းနည်းတဲ့ မှန် ဒါမှမဟုတ် ပလတ်စတစ်နဲ့ ပြုလုပ်ထားပါတယ်။ တစ်ဖက်မှာ ရေပိုက်ထဲမှာ ရှေ့ကိုစီးဆင်းနေသလိုမျိုး အလင်းကို အတွင်းအနှစ်တစ်လျှောက် အလင်းယိုင်စေနိုင်ပြီး လိမ်ကောက်မှုထောင်ပေါင်းများစွာရှိရင်တောင် လျှပ်စစ်ဓာတ်အားက ဝါယာကြိုးထဲမှာ ရှေ့ကိုစီးဆင်းစေပါတယ်။ အခြားတစ်ဖက်မှာ ရေပိုက်က မစိမ့်ဝင်သလို ဝါယာကြိုးရဲ့ လျှပ်ကာအလွှာကလည်း လျှပ်စစ်ဓာတ်မစီးဆင်းသလို အလင်းယိုစိမ့်မှုကိုလည်း ကာကွယ်ပေးပါတယ်။

optical fiber ရဲ့ ပေါ်လာမှုက အလင်းပို့လွှတ်တဲ့ နည်းလမ်းကို ဖြေရှင်းပေးပေမယ့် ၎င်းနဲ့အတူ မည်သည့်အလင်းကိုမဆို အလွန်ဝေးလံတဲ့နေရာကို ပို့လွှတ်နိုင်တယ်လို့ မဆိုလိုပါဘူး။ မြင့်မားတဲ့ တောက်ပမှု၊ သန့်စင်တဲ့ အရောင်၊ ကောင်းမွန်တဲ့ ဦးတည်ရာလေဆာသာလျှင် သတင်းအချက်အလက် ပို့လွှတ်ဖို့ အကောင်းဆုံး အလင်းရင်းမြစ်ဖြစ်ပြီး fiber ရဲ့ တစ်ဖက်စွန်းကနေ input ဖြစ်ပြီး အခြားတစ်ဖက်စွန်းကနေ ဆုံးရှုံးမှုနဲ့ output မရှိသလောက်ပါပဲ။ ဒါကြောင့် optical ဆက်သွယ်ရေးဟာ အခြေခံအားဖြင့် laser ဆက်သွယ်ရေးဖြစ်ပြီး ကြီးမားတဲ့ စွမ်းရည်၊ အရည်အသွေးမြင့်မားမှု၊ ပစ္စည်းရင်းမြစ် ကျယ်ပြန့်မှု၊ ခိုင်မာတဲ့ လျှို့ဝှက်ချက်၊ တာရှည်ခံမှု စတဲ့ အားသာချက်တွေ ရှိပြီး သိပ္ပံပညာရှင်တွေက ဆက်သွယ်ရေးနယ်ပယ်မှာ တော်လှန်ရေးတစ်ခုအဖြစ် ချီးကျူးဂုဏ်ပြုကြပြီး နည်းပညာတော်လှန်ရေးရဲ့ အထူးချွန်ဆုံး အောင်မြင်မှုတွေထဲက တစ်ခုဖြစ်ပါတယ်။