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ऑप्टिकल रेज़ोनेटर

1958
  • Charles H. Townes
  • Arthur L. Schawlow
लेजर भौतिकी प्रयोगशाला में दर्पणों और लाभ माध्यम के साथ ऑप्टिकल रेज़ोनेटर सेटअप।

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

ऑप्टिकल रेज़ोनेटर या ऑप्टिकल कैविटी, दर्पणों की एक ऐसी व्यवस्था है जो प्रकाश तरंगों के लिए एक स्थिर तरंग गुहा बनाती है। लेज़र में, यह गेन माध्यम को घेरता है और सकारात्मक प्रतिक्रिया प्रदान करता है। उत्तेजित उत्सर्जन से उत्पन्न प्रकाश बार-बार परावर्तित होता है और गेन माध्यम से कई बार गुजरता है, जिससे महत्वपूर्ण प्रवर्धन होता है और एक सुसंगत आउटपुट किरण उत्पन्न होती है।

ऑप्टिकल रेज़ोनेटर अधिकांश लेज़रों का एक महत्वपूर्ण घटक है, जो प्रकाश की तीव्रता बढ़ाने और आउटपुट बीम के गुणों को निर्धारित करने के लिए ज़िम्मेदार होता है। सबसे सरल और सामान्य प्रकार का रेज़ोनेटर फैब्री-पेरोट रेज़ोनेटर है, जिसमें गेन मीडियम के दोनों ओर दो समानांतर दर्पण लगे होते हैं। एक दर्पण उच्च परावर्तक (लगभग 100% परावर्तकता) होता है, जबकि दूसरा, आउटपुट कपलर, आंशिक रूप से परावर्तक (जैसे, 99% परावर्तकता) होता है, जिससे प्रकाश का एक हिस्सा लेज़र बीम के रूप में बाहर निकल जाता है।

उत्तेजित उत्सर्जन द्वारा उत्पन्न फोटॉन गुहा के भीतर यात्रा करते हैं। दर्पणों के बीच अक्ष के अनुदिश यात्रा करने वाले फोटॉन उत्तोलन माध्यम में वापस परावर्तित हो जाते हैं, जिससे आगे उत्सर्जन उत्तेजित होता है और प्रकाश प्रवर्धित होता है। अक्ष के अनुदिश संरेखित न होने वाले फोटॉन गुहा से बाहर निकल जाते हैं। यह प्रक्रिया न केवल प्रकाश को प्रवर्धित करती है बल्कि एक फिल्टर के रूप में भी कार्य करती है। केवल विशिष्ट आवृत्तियों की प्रकाश तरंगें, जो गुहा के भीतर एक स्थिर तरंग बनाती हैं (अर्थात, जहाँ गुहा की लंबाई तरंगदैर्ध्य के आधे का पूर्णांक गुणक होती है), ही स्थिर रहती हैं। यही अनुनादी अवस्था लेजर के अनुदैर्ध्य मोड निर्धारित करती है। दर्पणों की ज्यामिति (जैसे, समतल, अवतल) अनुनादक की स्थिरता और आउटपुट किरण के स्थानिक प्रोफाइल (अनुप्रस्थ मोड), जैसे कि मौलिक गाऊसी मोड (TEM00) को निर्धारित करती है।

UNESCO Nomenclature: 2210
प्रकाशिकी

Type

भौतिक उपकरण

व्यवधान

मूलभूत

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • फैब्री-पेरोट इंटरफेरोमीटर
  • मेसरों में प्रयुक्त माइक्रोवेव कैविटी रेज़ोनेटर
  • प्रकाशीय परावर्तन और व्यतिकरण के सिद्धांत

आवेदन

  • लेजर निर्माण
  • ऑप्टिकल पैरामीट्रिक ऑसिलेटर
  • ऑप्टिकल इंटरफेरोमीटर (जैसे, फैब्री-पेरोट)
  • गुरुत्वाकर्षण तरंग लिगो जैसे डिटेक्टर
  • उच्च परिशुद्धता वाले ऑप्टिकल आवृत्ति मानक

पेटेंट:

  • US2929922A

संभावित नवाचार विचार

  • micro-ring resonators for on-chip optical सिग्नल प्रोसेसिंग
  • फोटोनिक crystal cavities for ultra-low threshold lasers
  • उच्च शक्ति और बड़े क्षेत्रफल वाले लेज़रों के लिए अस्थिर अनुनादक
  • सूक्ष्म बलों को संवेदन करने के लिए ऑप्टोमैकेनिकल गुहाएँ
  • कॉम्पैक्ट, उच्च-शक्ति वाले लेज़रों के लिए फोल्डेबल कैविटी डिज़ाइन
  • सक्रिय दर्पण प्रणालियाँ जो वास्तविक समय में थर्मल लेंसिंग को ठीक करती हैं
  • एकल-अणु पहचान के लिए प्लास्मोनिक नैनोकैविटीज़
  • रासायनिक प्रतिक्रियाओं को नियंत्रित करने के लिए काइरल ऑप्टिकल कैविटीज़
  • क्वांटम सूचना प्रसंस्करण के लिए एकीकृत ऑप्टिकल गुहाएँ
  • जाइरोस्कोप और सेंसर के लिए फाइबर-आधारित रिंग रेज़ोनेटर
संबंधित विषय: ऑप्टिकल रेज़ोनेटर, ऑप्टिकल कैविटी, लेज़र, फैब्री-पेरोट, दर्पण, फीडबैक, प्रवर्धन, स्थायी तरंग, लेज़र मोड, बीम गुणवत्ता।

ऐतिहासिक संदर्भ

ऑप्टिकल रेज़ोनेटर

1950
1950
1957
1958
1960
1960
1960
1950
1950
1957
1957
1959-11
1960
1960
1960

(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

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