လေဆာများ မျိုးဆက်

လေဆာများ မျိုးဆက်
လေဆာများထုတ်လုပ်ခြင်းကို အိုင်းစတိုင်းမှ ၁၉၁၆ ခုနှစ်တွင် သူ၏ “အလိုအလျောက်နှင့် လှုံ့ဆော်ပေးသော ထုတ်လွှတ်မှု” သီအိုရီနှင့်အတူ အဆိုပြုခဲ့သည်။ ဤသီအိုရီသည် ခေတ်မီလေဆာစနစ်များ၏ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာအခြေခံကို ဖွဲ့စည်းပေးသည်။ ဖိုတွန်များနှင့် အက်တမ်များအကြား အပြန်အလှန် ဆက်သွယ်မှုသည် အကူးအပြောင်း လုပ်ငန်းစဉ်သုံးခုကို ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်သည်- လှုံ့ဆော်ပေးသော စုပ်ယူမှု၊ အလိုအလျောက် ထုတ်လွှတ်မှုနှင့် လှုံ့ဆော်ပေးသော ထုတ်လွှတ်မှု။ လှုံ့ဆော်ပေးသော ထုတ်လွှတ်မှုကို ကြာရှည်ခံပြီး တည်ငြိမ်နိုင်သရွေ့ လေဆာများကို ရရှိနိုင်မည်ဖြစ်သည်။ ထို့ကြောင့် အထူးကိရိယာများ - လေဆာများ - ကို ထုတ်လုပ်ရမည်။ လေဆာ၏ ဖွဲ့စည်းမှုကို ယေဘုယျအားဖြင့် အဓိက အစိတ်အပိုင်းသုံးပိုင်းဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားသည်- အလုပ်လုပ်သော အရာ၊ လှုံ့ဆော်မှု ကိရိယာနှင့် အလင်းတန်း ပဲ့တင်ထပ်စက်။

၁။ အလုပ်လုပ်သောပစ္စည်း

လေဆာအလင်းကိုထုတ်ပေးနိုင်သော လေဆာတွင်ရှိသော ပစ္စည်းကို အလုပ်လုပ်သောပစ္စည်းဟုခေါ်သည်။ ပုံမှန်အခြေအနေများတွင်၊ စွမ်းအင်အဆင့်တစ်ခုစီတွင် ပစ္စည်းရှိ အက်တမ်နံပါတ်များ၏ ဖြန့်ဖြူးမှုသည် ပုံမှန်ဖြန့်ဖြူးမှုတစ်ခုဖြစ်သည်။ စွမ်းအင်အဆင့်နိမ့်သော အက်တမ်အရေအတွက်သည် စွမ်းအင်အဆင့်မြင့်သော ပမာဏထက် အမြဲတမ်းပိုများသည်။ ထို့ကြောင့်၊ အလင်းသည် အလင်းပြွန်ပစ္စည်း၏ ပုံမှန်အခြေအနေမှတစ်ဆင့် ဖြတ်သန်းသွားသောအခါ၊ စုပ်ယူမှုလုပ်ငန်းစဉ်သည် လွှမ်းမိုးနေပြီး အလင်းသည် အမြဲတမ်းအားနည်းသည်။ အလင်းပြွန်ပစ္စည်းကို ဖြတ်သန်းပြီးနောက် အလင်းကိုအားကောင်းစေပြီး အလင်းချဲ့ထွင်မှုကိုရရှိရန်၊ လှုံ့ဆော်ပေးသောထုတ်လွှတ်မှုကို လွှမ်းမိုးစေရန် လိုအပ်သည်။ စွမ်းအင်အဆင့်မြင့်သော အက်တမ်အရေအတွက်ကို စွမ်းအင်အဆင့်နိမ့်သော ပမာဏထက် ပိုများစေရန်၊ ဤဖြန့်ဖြူးမှုသည် ပုံမှန်ဖြန့်ဖြူးမှုနှင့် ဆန့်ကျင်ဘက်ဖြစ်ပြီး အမှုန်နံပါတ်ပြောင်းပြန်လှန်ခြင်းဟုခေါ်သည်။
၂။ လှုံ့ဆော်မှုကိရိယာ
လှုံ့ဆော်မှုကိရိယာ၏ လုပ်ဆောင်ချက်မှာ စွမ်းအင်အဆင့်နိမ့်သော အက်တမ်များကို စွမ်းအင်အဆင့်မြင့်သောအဆင့်သို့ လှုံ့ဆော်ပေးရန်ဖြစ်ပြီး၊ အလုပ်လုပ်သောအရာဝတ္ထုသည် အမှုန်နံပါတ်ပြောင်းပြန်လှန်မှုကို ရရှိစေပါသည်။ အရာဝတ္ထု၏ စွမ်းအင်အဆင့်များတွင် မြေပြင်အခြေအနေနှင့် စိတ်လှုပ်ရှားနေသောအခြေအနေအပြင် metastable အခြေအနေတို့ ပါဝင်သည်။ metastable အခြေအနေသည် မြေပြင်အခြေအနေထက် တည်ငြိမ်မှုနည်းသော်လည်း စိတ်လှုပ်ရှားနေသောအခြေအနေထက် များစွာပိုတည်ငြိမ်ပါသည်။ နှိုင်းယှဉ်ချက်အရ အက်တမ်များသည် metastable အခြေအနေတွင် အချိန်ပိုကြာအောင် ရှိနေနိုင်သည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ ပတ္တမြားရှိ ခရိုမီယမ်အိုင်းယွန်းများ (Cr3+) သည် ၁၀-၃ စက္ကန့်ခန့် သက်တမ်းရှိသော metastable အခြေအနေရှိသည်။ အလုပ်လုပ်သောအရာဝတ္ထုကို လှုံ့ဆော်ပြီး အမှုန်နံပါတ်ပြောင်းပြန်လှန်မှုကို ရရှိပြီးနောက်၊ အစပိုင်းတွင်၊ spontaneous radiation မှထုတ်လွှတ်သော ဖိုတွန်များ၏ ပျံ့နှံ့မှုဦးတည်ရာများ မတူညီသောကြောင့်၊ လှုံ့ဆော်ထားသော ရောင်ခြည်ဖိုတွန်များသည်လည်း မတူညီသော ပျံ့နှံ့မှုဦးတည်ရာများရှိပြီး၊ output နှင့် absorption တွင် ဆုံးရှုံးမှုများစွာရှိသည်။ တည်ငြိမ်သော laser output ကို မထုတ်လုပ်နိုင်ပါ။ လှုံ့ဆော်ထားသော ရောင်ခြည်သည် အလုပ်လုပ်သောအရာဝတ္ထု၏ ကန့်သတ်ထားသော ပမာဏတွင် ဆက်လက်တည်ရှိနေစေရန်အတွက်၊ အလင်းကို ရွေးချယ်ခြင်းနှင့် ချဲ့ထွင်ခြင်းရရှိရန် optical resonator တစ်ခု လိုအပ်ပါသည်။
၃။ အလင်းတန်းပဲ့တင်သံ
၎င်းသည် အလုပ်လုပ်သောပစ္စည်း၏ အဆုံးနှစ်ဖက်စလုံးတွင် တပ်ဆင်ထားသော အပြန်အလှန်အပြိုင် ရောင်ပြန်ဟပ်သည့် မှန်တစ်စုံဖြစ်ပြီး အဓိကဝင်ရိုးနှင့် ထောင့်မှန်ကျသည်။ တစ်ဖက်စွန်းသည် စုစုပေါင်းရောင်ပြန်ဟပ်သည့် မှန် (ရောင်ပြန်ဟပ်မှုနှုန်း ၁၀၀%) ဖြစ်ပြီး အခြားတစ်ဖက်စွန်းသည် တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းဖောက်ထွင်းမြင်ရသော မှန်နှင့် တစ်စိတ်တစ်ပိုင်းရောင်ပြန်ဟပ်သည့် မှန် (ရောင်ပြန်ဟပ်မှုနှုန်း ၉၀% မှ ၉၉%) ဖြစ်သည်။
resonator ရဲ့ လုပ်ဆောင်ချက်တွေကတော့ - ① optical amplification ကို ထုတ်လုပ်ခြင်းနဲ့ ထိန်းသိမ်းခြင်း; ② output light ရဲ့ ဦးတည်ရာကို ရွေးချယ်ခြင်း; ③ output light ရဲ့ wavelength ကို ရွေးချယ်ခြင်း။ သတ်မှတ်ထားတဲ့ အလုပ်လုပ်တဲ့ အရာတစ်ခုအတွက်၊ အချက်အလက်အမျိုးမျိုးကြောင့်၊ အမှန်တကယ် ထုတ်လွှတ်လိုက်တဲ့ light wavelength ဟာ ထူးခြားတာ မဟုတ်ပါဘူး၊ spectrum မှာလည်း အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ အကျယ်ရှိပါတယ်။ resonator ဟာ frequency ရွေးချယ်မှုမှာ ပါဝင်နိုင်ပြီး laser ရဲ့ monochromaticity ကို ပိုမိုကောင်းမွန်စေပါတယ်။