లేజర్ పరిశ్రమ అభివృద్ధి అవలోకనం మరియు భవిష్యత్ ధోరణులు

① లాభ మాధ్యమం ద్వారా వర్గీకరణ

వివిధ గెయిన్ మీడియాను బట్టి, లేజర్‌లను సాలిడ్ స్టేట్ (సాలిడ్, సెమీకండక్టర్, ఫైబర్, హైబ్రిడ్), లిక్విడ్ లేజర్‌లు, గ్యాస్ లేజర్‌లు మొదలైనవిగా విభజించవచ్చు.

లేజర్మూలంరకం	గెయిన్ మీడియా	ప్రధాన లక్షణాలు
సాలిడ్ స్టేట్ లేజర్ సోర్స్	ఘనపదార్థాలు, సెమీకండక్టర్లు, ఫైబర్ ఆప్టిక్స్, హైబ్రిడ్	మంచి స్థిరత్వం, అధిక శక్తి, తక్కువ నిర్వహణ ఖర్చు, పారిశ్రామికీకరణకు అనువైనది
ద్రవ లేజర్ మూలం	రసాయన ద్రవాలు	ఐచ్ఛిక తరంగదైర్ఘ్య పరిధిని చేరుకోవచ్చు, కానీ పెద్ద పరిమాణం మరియు అధిక నిర్వహణ ఖర్చు
గ్యాస్ లేజర్ మూలం	వాయువులు	అధిక నాణ్యత గల లేజర్ కాంతి మూలం, కానీ పెద్ద పరిమాణం మరియు అధిక నిర్వహణ ఖర్చులు
ఫ్రీ ఎలక్ట్రాన్ లేజర్ సోర్స్	ఒక నిర్దిష్ట అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఎలక్ట్రాన్ పుంజం	అత్యధిక శక్తి మరియు అధిక నాణ్యత గల లేజర్ అవుట్‌పుట్‌ను సాధించవచ్చు, కానీ తయారీ సాంకేతికత మరియు ఉత్పత్తి ఖర్చులు చాలా ఎక్కువగా ఉంటాయి.

మంచి స్థిరత్వం, అధిక శక్తి మరియు తక్కువ నిర్వహణ ఖర్చు కారణంగా, సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్‌ల అనువర్తనం సంపూర్ణ ప్రయోజనాన్ని అందిస్తుంది.

సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్‌లలో, సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లు అధిక సామర్థ్యం, ​​చిన్న పరిమాణం, సుదీర్ఘ జీవితకాలం, తక్కువ శక్తి వినియోగం మొదలైన ప్రయోజనాలను కలిగి ఉన్నాయి. ఒకవైపు, వీటిని లేజర్ ప్రాసెసింగ్, వైద్య, కమ్యూనికేషన్, సెన్సింగ్, డిస్‌ప్లే, పర్యవేక్షణ మరియు రక్షణ అనువర్తనాలకు ప్రధాన కాంతి వనరుగా మరియు సహాయకంగా నేరుగా ఉపయోగించవచ్చు. ఇవి వ్యూహాత్మక అభివృద్ధి ప్రాముఖ్యతతో ఆధునిక లేజర్ సాంకేతిక పరిజ్ఞానం అభివృద్ధికి ఒక ముఖ్యమైన ఆధారంగా మారాయి.

మరోవైపు, సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లను సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్‌లు మరియు ఫైబర్ లేజర్‌ల వంటి ఇతర లేజర్‌లకు ప్రధాన పంపింగ్ కాంతి వనరుగా కూడా ఉపయోగించవచ్చు, ఇది మొత్తం లేజర్ రంగం యొక్క సాంకేతిక పురోగతిని బాగా ప్రోత్సహిస్తుంది. ప్రపంచంలోని అన్ని ప్రధాన అభివృద్ధి చెందిన దేశాలు దీనిని తమ జాతీయ అభివృద్ధి ప్రణాళికలలో చేర్చాయి, బలమైన మద్దతును అందించి వేగవంతమైన అభివృద్ధిని సాధిస్తున్నాయి.

② పంపింగ్ పద్ధతి ప్రకారం

పంపింగ్ పద్ధతిని బట్టి లేజర్‌లను ఎలక్ట్రికల్లీ పంప్డ్, ఆప్టికల్లీ పంప్డ్, కెమికల్లీ పంప్డ్ లేజర్‌లు మొదలైనవిగా విభజించవచ్చు.

విద్యుత్ ప్రవాహం ద్వారా ఉత్తేజితమయ్యే లేజర్‌లను ఎలక్ట్రికల్లీ పంప్డ్ లేజర్‌లు అంటారు, గ్యాస్ లేజర్‌లు ఎక్కువగా గ్యాస్ డిశ్చార్జ్ ద్వారా ఉత్తేజితమవుతాయి, అయితే సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లు ఎక్కువగా కరెంట్ ఇంజెక్షన్ ద్వారా ఉత్తేజితమవుతాయి.

దాదాపు అన్ని సాలిడ్ స్టేట్ లేజర్‌లు మరియు లిక్విడ్ లేజర్‌లు ఆప్టికల్ పంప్ లేజర్‌లే, మరియు ఆప్టికల్ పంప్ లేజర్‌లకు సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లను కోర్ పంపింగ్ సోర్స్‌గా ఉపయోగిస్తారు.

రసాయన చర్యల నుండి విడుదలయ్యే శక్తిని ఉపయోగించి, పనిచేసే పదార్థాన్ని ఉత్తేజపరిచే లేజర్‌లను రసాయనికంగా పంప్ చేయబడిన లేజర్‌లు అంటారు.

③ నిర్వహణ విధానం ద్వారా వర్గీకరణ

లేజర్‌లను వాటి పనితీరు విధానాన్ని బట్టి నిరంతర లేజర్‌లు మరియు పల్స్డ్ లేజర్‌లుగా విభజించవచ్చు.

నిరంతర లేజర్‌లలో, ప్రతి శక్తి స్థాయిలో కణాల సంఖ్య మరియు కావిటీలోని వికిరణ క్షేత్రం స్థిరంగా పంపిణీ చేయబడి ఉంటాయి. వీటి పనితీరు, పనిచేసే పదార్థాన్ని ఉత్తేజపరచడం మరియు దానికి అనుగుణంగా సుదీర్ఘ కాలం పాటు నిరంతరాయంగా లేజర్ కాంతిని విడుదల చేయడం ద్వారా వర్గీకరించబడుతుంది. నిరంతర లేజర్‌లు ఎక్కువ కాలం పాటు నిరంతరాయంగా లేజర్ కాంతిని విడుదల చేయగలవు, కానీ ఉష్ణ ప్రభావం మరింత స్పష్టంగా ఉంటుంది.

పల్స్డ్ లేజర్‌లు అంటే లేజర్ శక్తిని ఒక నిర్దిష్ట విలువ వద్ద కొంత సమయం పాటు స్థిరంగా ఉంచి, లేజర్ కాంతిని విడతల వారీగా విడుదల చేయడం. వీటి ముఖ్య లక్షణాలు తక్కువ ఉష్ణ ప్రభావం మరియు మంచి నియంత్రణ సామర్థ్యం.

④ అవుట్‌పుట్ తరంగదైర్ఘ్యం ద్వారా వర్గీకరణ

లేజర్‌లను వాటి తరంగదైర్ఘ్యం ఆధారంగా ఇన్‌ఫ్రారెడ్ లేజర్‌లు, విజిబుల్ లేజర్‌లు, అల్ట్రావైలెట్ లేజర్‌లు, డీప్ అల్ట్రావైలెట్ లేజర్‌లు మొదలైనవిగా వర్గీకరించవచ్చు. వివిధ నిర్మాణాత్మక పదార్థాలచే శోషించబడే కాంతి తరంగదైర్ఘ్య పరిధి భిన్నంగా ఉంటుంది, కాబట్టి వివిధ పదార్థాల సూక్ష్మ ప్రాసెసింగ్ కోసం లేదా వివిధ అప్లికేషన్ సందర్భాల కోసం వేర్వేరు తరంగదైర్ఘ్యాలు గల లేజర్‌లు అవసరం.ఇన్‌ఫ్రారెడ్ లేజర్‌లు మరియు UV లేజర్‌లు అనేవి అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగించే రెండు లేజర్‌లు. ఇన్‌ఫ్రారెడ్ లేజర్‌లను ప్రధానంగా "థర్మల్ ప్రాసెసింగ్"లో ఉపయోగిస్తారు, దీనిలో పదార్థం యొక్క ఉపరితలంపై ఉన్న పదార్థాన్ని వేడి చేసి, ఆవిరిగా మార్చి (ఎవాపరేట్ చేసి) దానిని తొలగిస్తారు; పలుచని పొర అలోహ పదార్థాల ప్రాసెసింగ్, సెమీకండక్టర్ వేఫర్ కటింగ్, ఆర్గానిక్ గ్లాస్ కటింగ్, డ్రిల్లింగ్, మార్కింగ్ మరియు ఇతర రంగాలలో, అధిక శక్తి గల UV ఫోటాన్‌లు అలోహ పదార్థాల ఉపరితలంపై ఉన్న అణు బంధాలను నేరుగా విచ్ఛిన్నం చేస్తాయి, తద్వారా అణువులను వస్తువు నుండి వేరు చేయవచ్చు, మరియు ఈ పద్ధతి అధిక ఉష్ణ చర్యను ఉత్పత్తి చేయదు, కాబట్టి దీనిని సాధారణంగా "కోల్డ్ ప్రాసెసింగ్" అని పిలుస్తారు. 

UV ఫోటాన్‌ల అధిక శక్తి కారణంగా, బాహ్య ఉత్ప్రేరక వనరు ద్వారా ఒక నిర్దిష్ట అధిక శక్తి నిరంతర UV లేజర్‌ను ఉత్పత్తి చేయడం కష్టం, కాబట్టి UV లేజర్ సాధారణంగా క్రిస్టల్ మెటీరియల్ నాన్‌లీనియర్ ఎఫెక్ట్ ఫ్రీక్వెన్సీ కన్వర్షన్ పద్ధతిని ఉపయోగించి ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది, అందువల్ల ప్రస్తుతం పారిశ్రామిక రంగంలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్న UV లేజర్‌లు ప్రధానంగా సాలిడ్-స్టేట్ UV లేజర్‌లే.

(4) పరిశ్రమ గొలుసు 

పరిశ్రమ గొలుసు యొక్క అప్‌స్ట్రీమ్ దశలో సెమీకండక్టర్ ముడి పదార్థాలు, అత్యాధునిక పరికరాలు మరియు సంబంధిత ఉత్పత్తి ఉపకరణాలను ఉపయోగించి లేజర్ కోర్లు మరియు ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలను తయారు చేస్తారు. ఇది లేజర్ పరిశ్రమకు మూలస్తంభం మరియు దీనికి అధిక ప్రవేశ పరిమితి ఉంటుంది. పరిశ్రమ గొలుసు యొక్క మిడ్‌స్ట్రీమ్ దశలో అప్‌స్ట్రీమ్ లేజర్ చిప్‌లు మరియు ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలు, మాడ్యూల్స్, ఆప్టికల్ కాంపోనెంట్‌లను పంప్ సోర్స్‌లుగా ఉపయోగించి డైరెక్ట్ సెమీకండక్టర్ లేజర్‌లు, కార్బన్ డయాక్సైడ్ లేజర్‌లు, సాలిడ్-స్టేట్ లేజర్‌లు, ఫైబర్ లేజర్‌లు మొదలైన వివిధ రకాల లేజర్‌లను తయారు చేసి విక్రయిస్తారు; డౌన్‌స్ట్రీమ్ పరిశ్రమ ప్రధానంగా పారిశ్రామిక ప్రాసెసింగ్ పరికరాలు, LIDAR, ఆప్టికల్ కమ్యూనికేషన్స్, వైద్య సౌందర్యం మరియు ఇతర అనువర్తన పరిశ్రమలతో సహా వివిధ లేజర్‌ల వినియోగ రంగాలను సూచిస్తుంది.