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गॉसियन बीम

1960
प्रकाशिकी प्रयोगशाला में गॉसियन बीम का उपयोग करने वाली लेजर कटिंग मशीन।

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

गॉसियन बीम एक विद्युत चुम्बकीय विकिरण किरण है जिसका अनुप्रस्थ विद्युत क्षेत्र और तीव्रता वितरण गॉसियन फलनों द्वारा वर्णित होता है। यह मूलभूत अनुप्रस्थ मोड (TEM00) में संचालित लेज़रों का सबसे सामान्य आउटपुट प्रोफाइल है। यह प्रोफाइल किरण को लंबी दूरी तक कसकर केंद्रित रखने की अनुमति देता है और उच्च किरण गुणवत्ता के लिए आदर्श स्थिति को दर्शाता है।

गॉसियन बीम, पैराएक्सियल हेल्महोल्ट्ज़ समीकरण का एक हल है, जो मैक्सवेल के समीकरणों का उन बीमों के लिए सन्निकटन है जो तेजी से अपसारी नहीं होते हैं। बीम के केंद्र से त्रिज्या दूरी r और इसके सबसे संकरे बिंदु (बीम कमर) से अक्षीय दूरी z के फलन के रूप में गॉसियन बीम की तीव्रता I(r, z) निम्न द्वारा दी जाती है: I(r, z) = I₀(w₀/w(z))² exp(-2r²/w(z)²) यहां, [latex]I_0[/latex] बीम कमर पर चरम तीव्रता है, [latex]w_0[/latex] बीम कमर त्रिज्या है (जहां तीव्रता अपने अक्षीय मान के [latex]1/e^2[/latex] तक गिर जाती है), और [latex]w(z)[/latex] दूरी [latex]z[/latex] पर बीम त्रिज्या है।

गॉसियन बीम का वर्णन करने वाले प्रमुख मापदंडों में बीम वेइस्ट ([latex]w_0[/latex]), रेले रेंज ([latex]z_R[/latex]), जो वह दूरी है जिस पर बीम अपेक्षाकृत समानांतर रहता है, और बीम डाइवर्जेंस कोण ([latex]theta[/latex]), जो यह बताता है कि दूर क्षेत्र में बीम कितनी तेज़ी से फैलता है, शामिल हैं। ये सभी मापदंड परस्पर संबंधित हैं। कम बीम वेइस्ट के परिणामस्वरूप डाइवर्जेंस कोण अधिक होता है, जो विवर्तन का परिणाम है। एक वास्तविक लेजर बीम की गुणवत्ता को अक्सर M-स्क्वायर ([latex]M^2[/latex]) कारक द्वारा वर्णित किया जाता है, जो इसके बीम पैरामीटर गुणनफल (वेइस्ट त्रिज्या गुणा दूर-क्षेत्र डाइवर्जेंस) की तुलना एक आदर्श गॉसियन बीम से करता है, जिसके लिए [latex]M^2=1[/latex] होता है। गॉसियन प्रोफाइल वांछनीय है क्योंकि इसे दी गई तरंगदैर्ध्य के लिए सबसे छोटे संभव स्पॉट आकार में केंद्रित किया जा सकता है, जिससे तीव्रता अधिकतम हो जाती है।

UNESCO Nomenclature: 2210
प्रकाशिकी

Type

सार प्रणाली

व्यवधान

मूलभूत

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • मैक्सवेल के विद्युतचुंबकत्व के समीकरण
  • ह्यूजेन्स-फ्रेस्नेल विवर्तन सिद्धांत
  • लेजर रेज़ोनेटरों का विकास जो स्वाभाविक रूप से एक मौलिक मोड का समर्थन करते हैं

आवेदन

  • लेजर कटिंग और वेल्डिंग
  • फाइबर ऑप्टिक कपलिंग
  • लेजर पॉइंटर
  • बारकोड स्कैनर
  • ऑप्टिकल ट्रैपिंग (ऑप्टिकल ट्वीज़र)
  • लेजर संचार प्रणाली

पेटेंट:

NA

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संबंधित विषय: गाऊसियन बीम, लेजर बीम प्रोफाइल, EM00, बीम वेस्ट, रेले रेंज, बीम डाइवर्जेंस, एम-स्क्वायर, पैराएक्सियल एप्रोक्सीमेशन, विवर्तन, बीम गुणवत्ता।

ऐतिहासिक संदर्भ

गॉसियन बीम

1960
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1960
1961
1962
1963
1960
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1960
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1960-05-16
1962
1963
1964

(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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