လေဆာနိယာမနှင့်၎င်း၏လျှောက်လွှာ

လေဆာ ဆိုသည်မှာ နှိုးဆော်ထားသော ရောင်ခြည် ချဲ့ထွင်ခြင်းနှင့် လိုအပ်သော တုံ့ပြန်မှုမှတဆင့် ပေါင်းစပ်ပေါင်းစပ်ထားသော၊ မိုနိုရိုမတ်၊ ပေါင်းစပ်ထားသော အလင်းတန်းများကို ထုတ်ပေးသည့် လုပ်ငန်းစဉ်နှင့် တူရိယာကို ရည်ညွှန်းသည်။ အခြေခံအားဖြင့်၊ လေဆာထုတ်လုပ်ခြင်းတွင် ဒြပ်စင်သုံးမျိုး လိုအပ်သည်- "ပဲ့တင်ထပ်ခြင်း"၊ "အမြတ်အလတ်စား" နှင့် "စုပ်ထုတ်သည့်အရင်းအမြစ်" တို့ လိုအပ်သည်။

A. စာမူ

အက်တမ်တစ်ခု၏ ရွေ့လျားမှုအခြေအနေအား မတူညီသော စွမ်းအင်အဆင့်များအဖြစ် ပိုင်းခြားနိုင်ပြီး အက်တမ်သည် မြင့်မားသောစွမ်းအင်အဆင့်မှ စွမ်းအင်နိမ့်အဆင့်သို့ ကူးပြောင်းသောအခါတွင် သက်ဆိုင်ရာစွမ်းအင် ဖိုတွန် (spontaneous radiation) ဟုခေါ်တွင်သည်။ အလားတူပင်၊ ဖိုတွန်တစ်ခုသည် စွမ်းအင်အဆင့်စနစ်တစ်ခုတွင် ဖြစ်ပျက်ပြီး ၎င်းမှစုပ်ယူသည့်အခါ၊ ၎င်းသည် အက်တမ်အား စွမ်းအင်နိမ့်အဆင့်မှ မြင့်မားသောစွမ်းအင်အဆင့်သို့ ကူးပြောင်းသွားစေသည် (စိတ်လှုပ်ရှားစွာ စုပ်ယူမှုဟုခေါ်သည်)၊ ထို့နောက် မြင့်မားသော စွမ်းအင်အဆင့်သို့ ကူးပြောင်းသော အက်တမ်အချို့သည် စွမ်းအင်အဆင့်သို့ ကူးပြောင်းသွားပြီး ဖိုတွန် (လှုံ့ဆော်ဓာတ်ရောင်ခြည်ဟု ခေါ်သည်) ကို ထုတ်လွှတ်သည်။ ဤရွေ့လျားမှုများသည် အထီးကျန်မှုတွင် မဖြစ်ပေါ်သော်လည်း မကြာခဏ ပြိုင်တူဖြစ်သည်။ ကျွန်ုပ်တို့သည် သင့်လျော်သော ကြားခံကိရိယာ၊ အသံပြန်ကြားစက်၊ လုံလောက်သော ပြင်ပလျှပ်စစ်စက်ကွင်းကို အသုံးပြုခြင်းကဲ့သို့သော အခြေအနေတစ်ခုကို ဖန်တီးသောအခါ၊ နှိုးဆော်ထားသော ဓာတ်ရောင်ခြည်သည် ချဲ့ထွင်လာသောကြောင့် နှိုးဆွစုပ်ယူမှုထက် ပိုမိုများပြားလာကာ ယေဘူယျအားဖြင့်၊ လေဆာအလင်းကို ဖြစ်ပေါ်စေသော ဖိုတွန်များ ထွက်လာမည်ဖြစ်သည်။

B. အမျိုးအစားခွဲခြားခြင်း။

လေဆာကို ထုတ်လုပ်သည့် ကြားခံအရ၊ လေဆာကို အရည်လေဆာ၊ ဓာတ်ငွေ့လေဆာနှင့် အစိုင်အခဲလေဆာဟူ၍ ခွဲခြားနိုင်သည်။ ယခုအခါ အသုံးအများဆုံး semiconductor လေဆာသည် Solid-state လေဆာတစ်မျိုးဖြစ်သည်။

C. ဖွဲ့စည်းမှု

လေဆာအများစုသည် လှုံ့ဆော်မှုစနစ်၊ လေဆာပစ္စည်းနှင့် optical resonator ဟူ၍ အပိုင်းသုံးပိုင်းဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။ လှုံ့ဆော်မှုစနစ်များသည် အလင်း၊ လျှပ်စစ် သို့မဟုတ် ဓာတုစွမ်းအင်ကို ထုတ်လုပ်သည့် ကိရိယာများဖြစ်သည်။ လက်ရှိတွင် အဓိကအသုံးပြုသည့် မက်လုံးမှာ အလင်း၊ လျှပ်စစ် သို့မဟုတ် ဓာတုဗေဒတုံ့ပြန်မှုဖြစ်သည်။ လေဆာဓာတ်များသည် ပတ္တမြား၊ ဘီရီလီယမ်ဖန်၊ နီယွန်ဓာတ်ငွေ့၊ တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်း၊ အော်ဂဲနစ်ဆိုးဆေးစသဖြင့် လေဆာအလင်းကို ထုတ်လုပ်ပေးနိုင်သည့် အရာများဖြစ်သည်။ optical resonance control ၏ အခန်းကဏ္ဍမှာ အထွက်လေဆာ၏ တောက်ပမှုကို မြှင့်တင်ရန်၊ လှိုင်းအလျားနှင့် ဦးတည်ရာကို ချိန်ညှိပြီး ရွေးချယ်ပါ။ လေဆာ၏။

D. လျှောက်လွှာ

လေဆာကို အဓိကအားဖြင့် ဖိုက်ဘာဆက်သွယ်ရေး၊ လေဆာအဆင့်၊ လေဆာဖြတ်တောက်ခြင်း၊ လေဆာလက်နက်များ၊ လေဆာဓာတ်ပြား အစရှိသည်တို့ကို တွင်ကျယ်စွာအသုံးပြုကြသည်။

E. သမိုင်း

1958 ခုနှစ်တွင် အမေရိကန်သိပ္ပံပညာရှင် Xiaoluo နှင့် Townes တို့သည် မှော်ဆန်သောဖြစ်စဉ်တစ်ခုကို ရှာဖွေတွေ့ရှိခဲ့သည်- အတွင်းမီးသီးမှ ထုတ်လွှတ်သော အလင်းရောင်ကို ရှားပါးမြေကြီးပုံဆောင်ခဲပေါ်တွင် တင်လိုက်သောအခါ၊ သလင်းကျောက်၏ မော်လီကျူးများသည် တောက်ပပြီး အမြဲတစေ ခိုင်ခံ့သော အလင်းတန်းများ ပေါင်းစပ်ကာ တောက်ပလာမည်ဖြစ်သည်။ ဤဖြစ်စဉ်အရ၊ ၎င်းတို့သည် "လေဆာနိယာမ" ကို အဆိုပြုခဲ့သည်၊ ဆိုလိုသည်မှာ အရာဝတ္ထုသည် ၎င်း၏မော်လီကျူးများ၏ သဘာဝ တုန်ခါမှုကြိမ်နှုန်းကဲ့သို့ တူညီသောစွမ်းအင်ဖြင့် စိတ်လှုပ်ရှားနေသောအခါ၊ ကွဲပြားခြင်းမရှိသော ဤပြင်းထန်သောအလင်းကို ထုတ်ပေးလိမ့်မည် - လေဆာ။ ဒီအတွက် အရေးကြီးတဲ့ စာတမ်းတွေ တွေ့တယ်။

Sciolo နှင့် Townes ၏ သုတေသနရလဒ်များကို ထုတ်ပြန်ပြီးနောက် နိုင်ငံအသီးသီးမှ သိပ္ပံပညာရှင်များသည် စမ်းသပ်မှုပုံစံအမျိုးမျိုးကို အဆိုပြုခဲ့သော်လည်း မအောင်မြင်ခဲ့ပေ။ 1960 ခုနှစ် မေလ 15 ရက်နေ့တွင် ကယ်လီဖိုးနီးယားရှိ Hughes ဓာတ်ခွဲခန်းမှ သိပ္ပံပညာရှင် Mayman သည် လှိုင်းအလျား 0.6943 microns ရှိသော လေဆာကို ရရှိခဲ့ကြောင်း ကြေညာခဲ့ပြီး ၎င်းသည် လူသားတို့ရရှိဖူးသမျှ ပထမဆုံးလေဆာဖြစ်ပြီး Mayman သည် ကမ္ဘာ့ပထမဆုံးသော သိပ္ပံပညာရှင်ဖြစ်လာခဲ့သည်။ လက်တွေ့နယ်ပယ်တွင် လေဆာများကို မိတ်ဆက်ရန်။

1960 ခုနှစ် ဇူလိုင်လ 7 ရက်နေ့တွင် Mayman သည် ကမ္ဘာ့ပထမဆုံး လေဆာရောင်ခြည်ကို မွေးဖွားကြောင်း ကြေညာခဲ့ပြီး Mayman ၏ အစီအစဉ်မှာ ခရိုမီယမ်အက်တမ်များကို ပတ္တမြားပုံဆောင်ခဲထဲတွင် ခရိုမီယမ်အက်တမ်များကို လှုံ့ဆော်ရန်အတွက် ပြင်းထန်မှုမြင့်မားသော flash tube ကိုအသုံးပြုကာ ပစ်ခတ်လိုက်သောအခါ အလွန်စုစည်းပါးလွှာသော အနီရောင်ကော်လံကို ထုတ်ပေးပါသည်။ တစ်ချိန်ကျရင် နေရဲ့မျက်နှာပြင်ထက် မြင့်မားတဲ့ အပူချိန်ကို ရောက်ရှိနိုင်ပါတယ်။

ဆိုဗီယက်သိပ္ပံပညာရှင် H.Γ Basov သည် 1960 ခုနှစ်တွင် ဆီမီးကွန်ဒတ်တာလေဆာကို တီထွင်ခဲ့သည်။ ဆီမီးကွန်ဒတ်တာလေဆာ၏ဖွဲ့စည်းပုံမှာ အများအားဖြင့် P အလွှာ၊ N အလွှာနှင့် နှစ်ခုမြောက် heterojunction ဖြစ်စေသည့် တက်ကြွသောအလွှာဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်။ ၎င်း၏ဝိသေသလက္ခဏာများမှာ- သေးငယ်သောအရွယ်အစား၊ ချိတ်ဆက်မှုမြင့်မားသောထိရောက်မှု၊ မြန်ဆန်သောတုံ့ပြန်မှုအမြန်နှုန်း၊ လှိုင်းအလျားနှင့် အရွယ်အစားသည် optical fiber အရွယ်အစားနှင့် အံဝင်ခွင်ကျဖြစ်ပြီး တိုက်ရိုက်မွမ်းမံနိုင်ပြီး ပေါင်းစပ်မှုကောင်းသည်။

ခြောက်၊ လေဆာ၏အဓိကအသုံးချလမ်းညွှန်ချက်အချို့

F. လေဆာဆက်သွယ်ရေး

အလင်းကိုအသုံးပြု၍ သတင်းအချက်အလတ်များကို ပေးပို့ရန် ယနေ့ခေတ်တွင် အလွန်အသုံးများသည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ သင်္ဘောများသည် ဆက်သွယ်ရန် အချက်ပြမီးများကို အသုံးပြုကြပြီး မီးပွိုင့်များသည် အနီရောင်၊ အဝါနှင့် အစိမ်းရောင်တို့ကို အသုံးပြုကြသည်။ သို့သော် သာမာန်အလင်းကို အသုံးပြု၍ သတင်းအချက်အလက် ပို့လွှတ်ခြင်းနည်းလမ်းအားလုံးကို တိုတောင်းသောအကွာအဝေးတွင်သာ ကန့်သတ်နိုင်သည်။ အလင်းမှတဆင့် ဝေးကွာသောနေရာများသို့ သတင်းအချက်အလက်များ တိုက်ရိုက်ပေးပို့လိုပါက သာမန်အလင်းရောင်ကို အသုံးမပြုနိုင်ဘဲ လေဆာများကိုသာ အသုံးပြုပါ။

ဒါဆို လေဆာကို ဘယ်လိုထုတ်မလဲ။ လျှပ်စစ်ဓာတ်အား ကြေးနီကြိုးများတစ်လျှောက် သယ်ဆောင်နိုင်သည်ကို ကျွန်ုပ်တို့သိထားသော်လည်း အလင်းရောင်သည် သာမန်သတ္တုဝါယာကြိုးများတစ်လျှောက် သယ်ဆောင်၍မရနိုင်ပါ။ ဤအဆုံးသတ်ရန်အတွက် သိပ္ပံပညာရှင်များသည် ဖိုက်ဘာဟု ရည်ညွှန်းသော optical fiber ဟုခေါ်သော အလင်းပို့လွှတ်နိုင်သော အမျှင်ဓာတ်ကို တီထွင်ခဲ့သည်။ Optical Fiber ကို အထူးဖန်ထည်ပစ္စည်းများဖြင့် ပြုလုပ်ထားပြီး အချင်းသည် လူ့ဆံပင်ထက် ပါးလွှာပြီး၊ များသောအားဖြင့် 50 မှ 150 microns ရှိပြီး အလွန်နူးညံ့သည်။

အမှန်မှာ၊ ဖိုက်ဘာ၏အတွင်းအူတိုင်သည် ဖောက်ထွင်းမြင်နိုင်သောအလင်းအညွှန်းမှန်၏ မြင့်မားသောအလင်းယိုင်ညွှန်းကိန်းဖြစ်ပြီး အပြင်ဘက်အပေါ်ယံပိုင်းကို အလင်းယိုင်မှုအညွှန်းကိန်းနိမ့်ဖန် သို့မဟုတ် ပလပ်စတစ်ဖြင့်ပြုလုပ်ထားသည်။ ထိုသို့သောဖွဲ့စည်းပုံသည် တစ်ဖက်တွင်မူ၊ ရေပိုက်အတွင်းမှ ရှေ့သို့စီးဆင်းနေသောရေကဲ့သို့ အတွင်းအူတိုင်တစ်လျှောက် အလင်းရောင်ကို အလင်းယိုင်စေနိုင်သည်။ အခြားတစ်ဖက်တွင်၊ low-refractive index coating သည် ရေပိုက်မှ စိမ့်ဝင်သွားပြီး ဝါယာကြိုး၏ insulation layer သည် လျှပ်စစ်ဓာတ်မဆောင်နိုင်သကဲ့သို့ အလင်းယိုစိမ့်မှုမှ အလင်းပေါက်ကြားခြင်းကို တားဆီးနိုင်သည်။

Optical Fiber ၏ အသွင်အပြင်သည် အလင်းပို့လွှတ်သည့်နည်းလမ်းကို ဖြေရှင်းပေးသည်၊ သို့သော် ၎င်းနှင့်အတူ မည်သည့်အလင်းကိုမဆို အဝေးသို့ ကူးစက်နိုင်သည်ဟု မဆိုလိုပါ။ မြင့်မားသောတောက်ပမှု၊ သန့်စင်သောအရောင်၊ ကောင်းသော ဦးတည်ချက်ရှိသော လေဆာသည် သတင်းအချက်အလက်များကို ပို့လွှတ်ရန် အကောင်းဆုံး အလင်းရင်းမြစ်ဖြစ်သည်၊ ၎င်းသည် ဖိုင်ဘာ၏ တစ်ဖက်စွန်းမှ သွင်းအားသွင်းခြင်းဖြစ်ပြီး အခြားတစ်ဖက်မှ ဆုံးရှုံးမှုနှင့် အထွက်များ မရှိသလောက်ဖြစ်သည်။ ထို့ကြောင့်၊ optical communication သည် မရှိမဖြစ်လိုအပ်သော လေဆာဆက်သွယ်ရေးဖြစ်ပြီး ကြီးမားသောစွမ်းရည်၊ အရည်အသွေးမြင့်၊ ကျယ်ပြန့်သောပစ္စည်းများ၊ ခိုင်ခံ့သောလျှို့ဝှက်မှု၊ ကြာရှည်ခံမှုစသည်ဖြင့် အားသာချက်များရှိပြီး ဆက်သွယ်ရေးနယ်ပယ်တွင် တော်လှန်ရေးတစ်ရပ်အဖြစ် သိပ္ပံပညာရှင်များက ချီးကျူးဂုဏ်ပြုခံရပြီး တစ်ခုဖြစ်သည်။ နည်းပညာတော်လှန်ရေးတွင် အတောက်ပဆုံးသော အောင်မြင်မှုများ။