गाऊसी बीम और बीम ऑप्टिक्स
गाऊसी बीम लेजर प्रकाश का मौलिक मोड है, जिसमें अनुप्रस्थ तीव्रता की घंटी के आकार की वक्रता, न्यूनतम कमर और एक विशिष्ट विचलन होता है।
Definition
लेजर बीमों का गाऊसी मोड के रूप में वर्णन, जिनकी अनुप्रस्थ आयाम प्रोफ़ाइल एक गाऊसी होती है, जिसकी विशेषता एक कमर, स्पॉट का आकार, विचलन और तरंग-मोर्चे की वक्रता होती है जो परअक्षीय तरंग समीकरण के अनुसार प्रसार दिशा के साथ विकसित होती है।
Scope
यह विषय लेजर बीमों के प्रसार को शामिल करता है, जिनका परअक्षीय तरंग समीकरण के गाऊसी बीम समाधान द्वारा अच्छी तरह से वर्णन किया गया है। इसमें बीम की कमर और स्पॉट का आकार, रेले रेंज जो निकट से दूर क्षेत्र में संक्रमण को चिह्नित करती है, दूर-क्षेत्र का विचलन और कमर के आकार से इसका व्युत्क्रम संबंध, तरंग-मोर्चे की वक्रता की त्रिज्या, गाऊई चरण, जटिल बीम पैरामीटर और ABCD नियम के माध्यम से लेंस द्वारा इसका परिवर्तन, बीमों का फोकसिंग और कोलिमेशन, और बीम-गुणवत्ता कारक शामिल हैं जो वास्तविक बीमों की आदर्श से तुलना करता है। यह लेजर प्रकाश के साथ काम करने के लिए व्यावहारिक ऑप्टिक्स प्रदान करता है।
Core questions
- एक गाऊसी बीम की चौड़ाई और तरंग-मोर्चा कैसे फैलता है?
- कमर का आकार, रेले रेंज और विचलन कैसे संबंधित हैं?
- लेंस एक गाऊसी बीम को कैसे रूपांतरित करते हैं?
- एक वास्तविक लेजर बीम की गुणवत्ता को कैसे मापा जाता है?
Key concepts
- गाऊसी बीम
- बीम कमर
- स्पॉट का आकार
- रेले रेंज
- बीम विचलन
- तरंग-मोर्चे की वक्रता
- जटिल बीम पैरामीटर
- बीम-गुणवत्ता कारक
Key theories
- गाऊसी बीम प्रसार
- मौलिक बीम एक गाऊसी अनुप्रस्थ प्रोफ़ाइल बनाए रखता है जबकि इसका स्पॉट का आकार न्यूनतम कमर से बढ़ता है, जिसमें रेले रेंज फोकस की गहराई निर्धारित करती है और दूर-क्षेत्र का विचलन कमर के आकार के व्युत्क्रमानुपाती होता है।
- जटिल बीम पैरामीटर के लिए ABCD नियम
- एक गाऊसी बीम को एक एकल जटिल पैरामीटर द्वारा कैप्चर किया जाता है जो स्पॉट के आकार और तरंग-मोर्चे की वक्रता को जोड़ता है, जो ज्यामितीय ऑप्टिक्स में उपयोग किए जाने वाले समान ABCD रे-मैट्रिक्स तत्वों द्वारा किसी भी परअक्षीय प्रणाली के माध्यम से रूपांतरित होता है।
Clinical relevance
गाऊसी बीम ऑप्टिक्स यह नियंत्रित करता है कि सर्जिकल और नेत्र संबंधी लेजरों को ऊतक पर एक नियंत्रित स्थान और फोकस की गहराई तक कैसे केंद्रित किया जाता है, जो काटने, एब्लेशन और फोटोकोगुलेशन की सटीकता और लेजर ऊर्जा की सुरक्षित डिलीवरी को निर्धारित करता है।
History
गाऊसी बीमों और स्थिर अनुनादक मोडों का सिद्धांत 1960 के दशक की शुरुआत में विकसित किया गया था, विशेष रूप से कोगेलनिक और ली द्वारा, जिन्होंने प्रसार नियमों और रे-मैट्रिक्स विवरण को व्युत्पन्न किया जो मानक बने हुए हैं। सिगमैन ने बाद में इस क्षेत्र को व्यवस्थित किया और वास्तविक बीमों के लक्षण वर्णन के लिए बीम-गुणवत्ता कारक पेश किया।
Key figures
- Anthony E. Siegman
- Herwig Kogelnik
- Tingye Li
Related topics
Seminal works
- salehteich2019
- siegman1986
Frequently asked questions
- एक लेजर बीम क्यों फैलता है, भले ही वह समानांतर दिखता हो?
- विवर्तन किसी भी सीमित बीम को विचलित करता है; एक गाऊसी बीम अपनी रेले रेंज के भीतर लगभग संरेखित रहता है लेकिन उसके बाद कमर के आकार के व्युत्क्रमानुपाती कोण पर फैलता है, इसलिए कसकर केंद्रित बीम अधिक तेज़ी से विचलित होते हैं।
- क्या एक लेजर को मनमाने ढंग से छोटे स्थान पर केंद्रित किया जा सकता है?
- नहीं; न्यूनतम फोकल स्पॉट विवर्तन और बीम की गुणवत्ता द्वारा सीमित होता है, जिसमें छोटे स्पॉट के लिए बड़े फोकसिंग एपर्चर और छोटी तरंग दैर्ध्य की आवश्यकता होती है, और एक कसकर फोकस करने पर फोकस की कम गहराई की कीमत चुकानी पड़ती है।