የሌዘር መርህ እና አተገባበሩ

ሌዘር የሚያመለክተው በተነቃቁ የጨረር ማጉላት እና አስፈላጊ ግብረመልሶች አማካኝነት የተጠናከረ፣ ሞኖክሮማቲክ፣ ወጥ የሆነ የብርሃን ጨረሮችን የማመንጨት ሂደት እና መሳሪያ ነው። በመሠረቱ፣ የሌዘር ማመንጨት ሶስት አካላትን ይፈልጋል፤ እነሱም “ሬዞናተር”፣ “ጌይን ሜድ” እና “ፓምፕንግ ሶርስ” ናቸው።

ሀ. መርህ

የአቶም እንቅስቃሴ ሁኔታ በተለያዩ የኢነርጂ ደረጃዎች ሊከፈል ይችላል፣ እና አቶም ከከፍተኛ የኢነርጂ ደረጃ ወደ ዝቅተኛ የኢነርጂ ደረጃ ሲሸጋገር፣ ተጓዳኝ ኢነርጂ ፎቶኖችን (ድንገተኛ ጨረር ተብሎ የሚጠራው) ይለቃል። በተመሳሳይ፣ አንድ ፎቶን በኢነርጂ ደረጃ ስርዓት ላይ ሲከሰት እና በእሱ ሲዋጥ፣ አቶም ከዝቅተኛ የኢነርጂ ደረጃ ወደ ከፍተኛ የኢነርጂ ደረጃ (የተነቃቃ መምጠጥ ተብሎ የሚጠራው) እንዲሸጋገር ያደርጋል፤ ከዚያም፣ ወደ ከፍተኛ የኢነርጂ ደረጃዎች የሚሸጋገሩ አንዳንድ አቶሞች ወደ ዝቅተኛ የኢነርጂ ደረጃዎች ይሸጋገራሉ እና ፎቶኖችን (የተነቃነቀ ጨረር ተብሎ የሚጠራው) ያመነጫሉ። እነዚህ እንቅስቃሴዎች በተናጥል አይከሰቱም፣ ነገር ግን ብዙ ጊዜ በትይዩ። ተገቢውን መካከለኛ፣ ሬዞናተር፣ በቂ የውጭ የኤሌክትሪክ መስክ መጠቀምን የመሳሰሉ ሁኔታዎችን ስንፈጥር፣ የተነቃቀው ጨረር ይጨመቃል ስለዚህ ከተነቃቀው መምጠጥ በላይ፣ ከዚያም በአጠቃላይ፣ ፎቶኖች ይለቀቃሉ፣ ይህም የሌዘር ብርሃን ያስከትላል።

ለ. ምደባ

ሌዘርን የሚያመነጨው ሚዲያ መሠረት፣ ሌዘር በፈሳሽ ሌዘር፣ በጋዝ ሌዘር እና በጠጣር ሌዘር ሊከፈል ይችላል። አሁን በጣም የተለመደው ሴሚኮንዳክተር ሌዘር የሶልድ-ስቴት ሌዘር አይነት ነው።

ሐ. ቅንብር

አብዛኛዎቹ ሌዘሮች ሶስት ክፍሎች አሏቸው፤ እነሱም የማነቃቂያ ስርዓት፣ የሌዘር ቁሳቁስ እና የኦፕቲካል ሬዞናተር ናቸው። የማነቃቂያ ስርዓቶች ብርሃን፣ ኤሌክትሪክ ወይም ኬሚካላዊ ኃይል የሚያመነጩ መሳሪያዎች ናቸው። በአሁኑ ጊዜ ጥቅም ላይ የዋሉት ዋና ዋና የማበረታቻ ዘዴዎች ብርሃን፣ ኤሌክትሪክ ወይም ኬሚካላዊ ምላሽ ናቸው። የሌዘር ንጥረ ነገሮች እንደ ሩቢ፣ ቤሪሊየም ብርጭቆ፣ ኒዮን ጋዝ፣ ሴሚኮንዳክተሮች፣ ኦርጋኒክ ማቅለሚያዎች፣ ወዘተ ያሉ የሌዘር ብርሃን ማመንጨት የሚችሉ ንጥረ ነገሮች ናቸው። የኦፕቲካል ሬዞናንስ ቁጥጥር ሚና የውጤት ሌዘርን ብሩህነት ማሳደግ፣ የሌዛውን የሞገድ ርዝመት እና አቅጣጫ ማስተካከል እና መምረጥ ነው።

መ. ማመልከቻ

ሌዘር በስፋት ጥቅም ላይ የሚውል ሲሆን በዋናነት የፋይበር ኮሙኒኬሽን፣ የሌዘር ሬንጅ፣ የሌዘር መቁረጫ፣ የሌዘር ጦር መሳሪያዎች፣ የሌዘር ዲስክ እና የመሳሰሉት ናቸው።

ሠ. ታሪክ

እ.ኤ.አ. በ1958 የአሜሪካ ሳይንቲስቶች ዢያሉኦ እና ታውንስ አንድ አስማታዊ ክስተት አግኝተዋል፡- ውስጣዊ አምፖል የሚወጣውን ብርሃን ብርቅዬ የምድር ክሪስታል ላይ ሲያስቀምጡ፣ የክሪስታሉ ሞለኪውሎች ደማቅ፣ ሁልጊዜም አብረው ጠንካራ ብርሃን ያመነጫሉ። በዚህ ክስተት መሠረት፣ “የሌዘር መርህ” ብለው አቅርበዋል፣ ማለትም፣ ንጥረ ነገሩ ከሞለኪውሎቹ ተፈጥሯዊ ንዝረት ድግግሞሽ ጋር ተመሳሳይ ኃይል ሲነቃቃ፣ የማይለያይ ይህን ጠንካራ ብርሃን ያመነጫል - ሌዘር። ለዚህ አስፈላጊ ጽሑፎችን አግኝተዋል።

የሳይዮሎ እና የታውንስ የምርምር ውጤቶች ከታተሙ በኋላ፣ ከተለያዩ አገሮች የተውጣጡ ሳይንቲስቶች የተለያዩ የሙከራ መርሃ ግብሮችን አቅርበዋል፣ ነገር ግን አልተሳኩም። ግንቦት 15፣ 1960 በካሊፎርኒያ በሚገኘው ሂዩዝ ላቦራቶሪ ውስጥ የሚገኝ ሳይንቲስት ማይማን፣ በሰዎች የተገኘው የመጀመሪያው ሌዘር የሆነው 0.6943 ማይክሮን የሞገድ ርዝመት ያለው ሌዘር እንዳገኘ አስታውቋል፣ በዚህም ምክንያት ማይማን ሌዘርን ወደ ተግባራዊ መስክ ያስተዋወቀው በዓለም ላይ የመጀመሪያው ሳይንቲስት ሆነ።

ሐምሌ 7፣ 1960 ላይ፣ ማይማን በዓለም ላይ የመጀመሪያው የሌዘር መወለዱን አስታውቋል፣ የሜይማን እቅድ በሩቢ ክሪስታል ውስጥ የክሮሚየም አቶሞችን ለማነቃቃት ከፍተኛ ኃይለኛ ፍላሽ ቱቦን መጠቀም ነው፣ በዚህም በጣም የተጠናከረ ቀጭን ቀይ የብርሃን አምድ ይፈጥራል፣ በተወሰነ ቦታ ላይ ሲተኮስ ከፀሐይ ወለል በላይ የሙቀት መጠን ሊደርስ ይችላል።

የሶቪየት ሳይንቲስት ኤች.ኦ ባሶቭ በ1960 የሴሚኮንዳክተር ሌዘርን ፈለሰፈ። የሴሚኮንዳክተር ሌዘር አወቃቀር ብዙውን ጊዜ ከፒ ንብርብር፣ ከኤን ንብርብር እና አክቲቭ ንብርብር የተዋቀረ ሲሆን እነዚህም ድርብ ሄትሮጁንክሽን ይፈጥራሉ። ባህሪያቱ፡ አነስተኛ መጠን፣ ከፍተኛ የመገጣጠም ብቃት፣ ፈጣን የምላሽ ፍጥነት፣ የሞገድ ርዝመት እና ከኦፕቲካል ፋይበር መጠን ጋር የሚስማማ መጠን፣ በቀጥታ ሊስተካከል የሚችል፣ ጥሩ ወጥነት።

ስድስት፣ የሌዘር ዋና ዋና የአጠቃቀም አቅጣጫዎች

ረ. የሌዘር ኮሙኒኬሽን

ብርሃንን መረጃ ለማስተላለፍ መጠቀም ዛሬ በጣም የተለመደ ነው። ለምሳሌ፣ መርከቦች ለመግባባት መብራቶችን ይጠቀማሉ፣ የትራፊክ መብራቶች ደግሞ ቀይ፣ ቢጫ እና አረንጓዴ ይጠቀማሉ። ነገር ግን እነዚህ ሁሉ ተራ ብርሃንን በመጠቀም መረጃን የማስተላለፊያ መንገዶች ለአጭር ርቀት ብቻ ሊገደቡ ይችላሉ። መረጃን በቀጥታ ወደ ሩቅ ቦታዎች በብርሃን ማስተላለፍ ከፈለጉ ተራ ብርሃንን መጠቀም አይችሉም፣ ነገር ግን ሌዘር ብቻ ይጠቀሙ።

ታዲያ ሌዘርን እንዴት ታደርሳለህ? ኤሌክትሪክ በመዳብ ሽቦዎች ላይ ሊጓጓዝ እንደሚችል እናውቃለን፣ ነገር ግን ብርሃን በተለመደው የብረት ሽቦዎች ላይ ሊወሰድ አይችልም። ለዚህም ሳይንቲስቶች ብርሃንን የሚያስተላልፍ ክር አዘጋጅተዋል፣ ኦፕቲካል ፋይበር ተብሎ የሚጠራው፣ ፋይበር ይባላል። የኦፕቲካል ፋይበር የተሰራው ከልዩ የመስታወት ቁሳቁሶች ነው፣ ዲያሜትሩ ከሰው ፀጉር ቀጭን ነው፣ ብዙውን ጊዜ ከ50 እስከ 150 ማይክሮን እና በጣም ለስላሳ ነው።

እንደ እውነቱ ከሆነ፣ የፋይበሩ ውስጣዊ እምብርት ከፍተኛ የማጣቀሻ ኢንዴክስ ሲሆን ግልጽ የሆነ የኦፕቲካል ብርጭቆ ሲሆን ውጫዊው ሽፋን ደግሞ ዝቅተኛ የማጣቀሻ ኢንዴክስ መስታወት ወይም ፕላስቲክ ነው። እንዲህ ዓይነቱ መዋቅር በአንድ በኩል፣ ልክ በውሃ ቱቦ ውስጥ ወደፊት እንደሚፈስ ውሃ፣ በሽቦው ውስጥ ወደፊት የሚተላለፍ ኤሌክትሪክ፣ በሺዎች የሚቆጠሩ ጠመዝማዛዎች እና መዞሪያዎች ምንም ተጽእኖ ባይኖራቸውም እንኳ በውስጠኛው እምብርት ላይ የሚንፀባረቀውን ብርሃን ሊያስተላልፍ ይችላል። በሌላ በኩል ደግሞ፣ የውሃ ቱቦው እንደማይፈስ እና የሽቦው የኢንሱሌሽን ንብርብር ኤሌክትሪክ እንደማያስተላልፍ ሁሉ፣ ዝቅተኛ-የማጣቀሻ ኢንዴክስ ሽፋን ብርሃን እንዳይፈስ ይከላከላል።

የኦፕቲካል ፋይበር ገጽታ ብርሃንን የማሰራጨት መንገድን ይፈታል፣ ነገር ግን በእሱ አማካኝነት ማንኛውም ብርሃን ወደ በጣም ሩቅ ቦታ ሊተላለፍ ይችላል ማለት አይደለም። ከፍተኛ ብሩህነት፣ ንፁህ ቀለም፣ ጥሩ አቅጣጫዊ ሌዘር ብቻ መረጃን ለማስተላለፍ በጣም ተስማሚ የብርሃን ምንጭ ነው፣ ከፋይበሩ አንድ ጫፍ ግብዓት ነው፣ ከሌላኛው ጫፍ ምንም ኪሳራ እና ውጤት የለውም። ስለዚህ፣ የኦፕቲካል ግንኙነት በመሠረቱ የሌዘር ግንኙነት ሲሆን ትልቅ አቅም፣ ከፍተኛ ጥራት፣ ሰፊ የቁሳቁስ ምንጭ፣ ጠንካራ ሚስጥራዊነት፣ ዘላቂነት፣ ወዘተ ጥቅሞች ያሉት ሲሆን ሳይንቲስቶች በመገናኛ መስክ እንደ አብዮት አድርገው ይቆጥሩታል፣ እና በቴክኖሎጂ አብዮት ውስጥ ካሉት እጅግ አስደናቂ ስኬቶች አንዱ ነው።