"लेजर" शब्द "विकिरण के उत्तेजित उत्सर्जन द्वारा प्रकाश प्रवर्धन" के लिए एक संक्षिप्त शब्द है। रेज़ोनेटर के रूप में सिल्वर-लेपित रूबी सिलेंडर का उपयोग करने वाला पहला लेजर 1960 में कैलिफोर्निया के ह्यूजेस रिसर्च लेबोरेटरीज में विकसित किया गया था। आज, लेजर का उपयोग माप से लेकर एन्कोडेड डेटा पढ़ने तक के उद्देश्यों के लिए किया जाता है, और आपके बजट और कौशल के आधार पर लेजर बनाने के कई तरीके हैं।
कदम
2 का भाग 1: यह समझना कि लेज़र कैसे काम करता है
चरण 1. ऊर्जा का स्रोत प्रदान करें।
एक विशेष तरंग दैर्ध्य के प्रकाश को उत्सर्जित करने के लिए इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित करके लेजर काम करते हैं, या "लेस"। (यह प्रक्रिया पहली बार 1917 में अल्बर्ट आइंस्टीन द्वारा प्रस्तावित की गई थी।) इलेक्ट्रॉनों को प्रकाश का उत्सर्जन करने के लिए, उन्हें पहले ऊर्जा को उच्च कक्षा में बढ़ावा देने के लिए अवशोषित करना चाहिए, फिर उस ऊर्जा को अपनी मूल कक्षा में लौटने पर प्रकाश के रूप में निर्वहन करना चाहिए। इन ऊर्जा स्रोतों को "पंप" के रूप में जाना जाता है।
- छोटे लेज़र, जैसे कि सीडी और डीवीडी प्लेयर और लेज़र पॉइंटर्स, डायोड को विद्युत प्रवाह प्रदान करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक सर्किट का उपयोग करते हैं, जो पंप के रूप में कार्य करता है।
- कार्बन डाइऑक्साइड लेज़रों को उनके इलेक्ट्रॉनों को उत्तेजित करने के लिए विद्युत निर्वहन के साथ पंप किया जाता है।
- एक्साइमर लेजर अपनी ऊर्जा रासायनिक प्रतिक्रियाओं से प्राप्त करते हैं।
- क्रिस्टल या चश्मे के चारों ओर बने लेजर मजबूत प्रकाश स्रोतों जैसे चाप या फ्लैश लैंप का उपयोग करते हैं।
चरण 2. ऊर्जा को लाभ माध्यम से प्रवाहित करें।
एक लाभ माध्यम, या सक्रिय लेजर माध्यम, उत्तेजित इलेक्ट्रॉनों द्वारा दी गई प्रकाश की शक्ति को बढ़ाता है। गेन मीडिया निम्न में से कोई भी आइटम हो सकता है:
- गैलियम आर्सेनाइड, एल्यूमीनियम गैलियम आर्सेनाइड, या इंडियम गैलियम आर्सेनाइड जैसी सामग्री से बने अर्धचालक।
- ह्यूजेस लेबोरेटरीज लेजर में प्रयुक्त रूबी सिलेंडर जैसे क्रिस्टल। नीलम और गार्नेट का भी उपयोग किया गया है, जैसे कि ऑप्टिकल ग्लास के फाइबर होते हैं। इन ग्लास और क्रिस्टल को दुर्लभ पृथ्वी तत्वों के आयनों के साथ इलाज किया जाता है
- सिरेमिक, जिसे दुर्लभ पृथ्वी आयनों के साथ भी इलाज किया गया है।
- तरल पदार्थ, आमतौर पर रंग, हालांकि लाभ माध्यम के रूप में जिन और टॉनिक का उपयोग करके एक इन्फ्रारेड लेजर का उत्पादन किया गया था। जिलेटिन डेज़र्ट (जेल-ओ) का भी लाभ के माध्यम के रूप में सफलतापूर्वक उपयोग किया गया है।
- कार्बन डाइऑक्साइड, नाइट्रोजन, पारा वाष्प, या हीलियम-नियॉन मिश्रण जैसी गैसें।
- रसायनिक प्रतिक्रिया।
- इलेक्ट्रॉन बीम।
- परमाणु सामग्री। पहली रूबी लेजर के छह महीने बाद नवंबर, 1960 में पहली बार एक यूरेनियम लेजर का उत्पादन किया गया था।
चरण 3. प्रकाश रखने के लिए दर्पण स्थापित करें।
ये दर्पण, या रेज़ोनेटर, प्रकाश को लेज़र कक्ष के भीतर तब तक रखते हैं जब तक कि यह रिलीज़ के लिए वांछित ऊर्जा स्तर तक नहीं बन जाता, या तो किसी एक दर्पण में एक छोटे से छिद्र के माध्यम से या एक लेंस के माध्यम से।
- सबसे सरल रेज़ोनेटर सेटअप, लीनियर रेज़ोनेटर, लेज़र चैंबर के विपरीत किनारों पर रखे गए दो दर्पणों का उपयोग करता है। यह एकल आउटपुट बीम का उत्पादन करता है।
- एक अधिक जटिल सेटअप, रिंग रेज़ोनेटर, तीन या अधिक दर्पणों का उपयोग करता है। यह एक ऑप्टिकल आइसोलेटर, या कई बीम की मदद से सिंगल बीम बना सकता है।
चरण 4. लब्धि माध्यम से प्रकाश को निर्देशित करने के लिए फ़ोकसिंग लेंस का उपयोग करें।
दर्पणों के साथ, लेंस प्रकाश को एकाग्र और निर्देशित करने में मदद करता है ताकि लाभ माध्यम जितना संभव हो सके प्राप्त हो सके।
2 का भाग 2: एक लेज़र का निर्माण
विधि एक: किट से लेजर बनाना
चरण 1. एक खुदरा विक्रेता खोजें।
आप किसी इलेक्ट्रॉनिक स्टोर पर जा सकते हैं या "लेजर किट," "लेजर मॉड्यूल," या "लेजर डायोड" के लिए ऑनलाइन खोज कर सकते हैं। आपकी लेजर किट में निम्नलिखित शामिल होने चाहिए:
- एक चालक सर्किट। (इसे कभी-कभी अन्य घटकों से अलग बेचा जाता है।) एक ड्राइवर सर्किट की तलाश करें जो आपको करंट को समायोजित करने देता है।
- एक लेजर डायोड।
- कांच या प्लास्टिक का एक समायोज्य लेंस। आमतौर पर, डायोड और लेंस को एक छोटी ट्यूब में एक साथ पैक किया जाता है। (इन घटकों को कभी-कभी ड्राइवर सर्किट से अलग से बेचा जाता है।)
चरण 2. ड्राइवर सर्किट को इकट्ठा करें।
कई लेज़र किट के लिए आपको ड्राइवर सर्किट को इकट्ठा करने की आवश्यकता होती है। इन किटों में एक सर्किट बोर्ड और संबंधित भाग शामिल हैं और संलग्न योजनाबद्ध का पालन करते हुए आपको इसे एक साथ मिलाप करने की आवश्यकता होती है। अन्य किट में सर्किट पहले से ही असेंबल हो सकता है।
- यदि आपके पास ऐसा करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक कौशल है, तो आप अपना स्वयं का ड्राइवर सर्किट भी डिज़ाइन कर सकते हैं। LM317 ड्राइवर सर्किट अपना खुद का डिजाइन करने के लिए एक अच्छा टेम्पलेट प्रदान करता है। पावर आउटपुट को स्पाइक्स से बचाने के लिए रेसिस्टर-कैपेसिटर (RC) सर्किट का उपयोग करना सुनिश्चित करें।
- एक बार जब आप ड्राइवर सर्किट को इकट्ठा कर लेते हैं, तो आप इसे प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) से जोड़कर इसका परीक्षण कर सकते हैं। यदि एलईडी तुरंत नहीं जलती है, तो पोटेंशियोमीटर समायोजित करें। यदि वह समस्या को ठीक नहीं करता है, तो यह देखने के लिए सर्किट को फिर से जांचें कि सब कुछ सही ढंग से जुड़ा हुआ है।
चरण 3. ड्राइवर सर्किट को डायोड से कनेक्ट करें।
यदि आपके पास एक डिजिटल मल्टीमीटर है, तो आप डायोड को प्राप्त होने वाले वर्तमान की निगरानी के लिए इसे सर्किट में तार कर सकते हैं। अधिकांश डायोड 30 से 250 मिलीमीटर (एमए) की सीमा को समायोजित कर सकते हैं, जबकि 100 से 150 एमए की सीमा पर्याप्त शक्तिशाली बीम का उत्पादन करेगी।
जबकि डायोड से अधिक शक्तिशाली बीम अधिक शक्तिशाली बीम का उत्पादन करेगा, उस बीम को उत्पन्न करने के लिए आवश्यक अतिरिक्त करंट डायोड को तेजी से जला देगा।
चरण 4. पावर स्रोत (बैटरी) को ड्राइवर सर्किट से कनेक्ट करें।
डायोड को अब तेज चमकना चाहिए।
चरण 5. लेज़र बीम पर फ़ोकस करने के लिए लेंस को समायोजित करें।
यदि आप एक दीवार पर निशाना लगा रहे हैं, तब तक समायोजित करें जब तक कि एक अच्छा, उज्ज्वल बिंदु दिखाई न दे।
एक बार जब आप लेंस को इतनी दूर समायोजित कर लेते हैं, तो एक माचिस को बीम के अनुरूप रखें और लेंस को तब तक समायोजित करें जब तक कि आप मैच के सिर को धूम्रपान करना शुरू न कर दें। आप गुब्बारों को फोड़ने या कागज में छेद करने का भी प्रयास कर सकते हैं।
विधि दो: एक डायोड के साथ एक लेजर का निर्माण
चरण 1. एक पुरानी डीवीडी या ब्लू-रे लेखक प्राप्त करें।
ऐसी इकाई की तलाश करें जिसकी लेखन गति 16x या उससे अधिक हो। इन इकाइयों में 150 मिलीवाट (mW) या उससे बेहतर के बिजली उत्पादन वाले डायोड होते हैं।
- एक डीवीडी लेखक के पास 650 नैनोमीटर (एनएम) की तरंग दैर्ध्य के साथ एक लाल डायोड होता है।
- ब्लू-रे लेखक के पास 405 एनएम की तरंग दैर्ध्य के साथ एक नीला डायोड होता है।
- डीवीडी लेखक को डिस्क लिखने के लिए पर्याप्त रूप से कार्यात्मक होना चाहिए, हालांकि जरूरी नहीं कि सफलतापूर्वक। (दूसरे शब्दों में, इसका डायोड क्रियाशील होना चाहिए।)
- डीवीडी लेखक के लिए डीवीडी रीडर, सीडी लेखक या सीडी रीडर को प्रतिस्थापित न करें। एक डीवीडी रीडर में एक लाल डायोड होता है, लेकिन एक डीवीडी लेखक जितना शक्तिशाली नहीं होता है। सीडी राइटर का डायोड काफी शक्तिशाली होता है, लेकिन इंफ्रारेड रेंज में प्रकाश उत्सर्जित करता है, जो आपको एक ऐसे बीम की तलाश करने के लिए प्रेरित करता है जिसे आप नहीं देख सकते।
चरण 2. इसमें से डायोड निकालें।
ड्राइव को पलट दें। ड्राइव को अलग करने और डायोड को काटने से पहले आपको चार या अधिक स्क्रू दिखाई देंगे जिन्हें आपको खोलना होगा।
- एक बार जब आप ड्राइव को अलग कर लेते हैं, तो आपको स्क्रू के साथ धातु की रेल की एक जोड़ी दिखाई देगी। ये लेजर असेंबली को सपोर्ट करते हैं। जब आप रेल को हटाते हैं, तो आप उन्हें हटा सकते हैं और लेजर असेंबली निकाल सकते हैं।
- डायोड एक पैसे से छोटा होगा। इसमें तीन धातु पिन होते हैं और एक सुरक्षात्मक पारदर्शी खिड़की के साथ या बिना धातु जैकेट में लगाया जा सकता है, या इसे उजागर किया जा सकता है।
- आपको डायोड को लेजर असेंबली से बाहर निकालना होगा। डायोड निकालने का प्रयास करने से पहले आपको असेंबली से हीट सिंक को निकालना आसान हो सकता है। यदि आपके पास एक एंटी-स्टेटिक कलाई बैंड है, तो डायोड को हटाते समय इसका उपयोग करें।
- डायोड को सावधानी से संभालें, खासकर अगर यह एक खुला डायोड है। जब तक आप अपने लेजर को इकट्ठा नहीं कर लेते, तब तक आप डायोड को लगाने के लिए एक एंटी-स्टैटिक कंटेनर रखना चाह सकते हैं।
चरण 3. एक फोकसिंग लेंस प्राप्त करें।
आपको डायोड के बीम को एक फोकसिंग लेंस के माध्यम से लेजर के रूप में उपयोग करने के लिए पास करना होगा। आप इसे दो तरीकों में से एक कर सकते हैं:
- फोकसर के रूप में एक आवर्धक कांच का प्रयोग करें। लेज़र बीम बनाने के लिए आपको सही जगह खोजने के लिए ग्लास को इधर-उधर घुमाना होगा, और हर बार जब आप अपने लेज़र का उपयोग करते हैं तो आपको ऐसा करना होगा।
- एक कम शक्ति वाला लेज़र डायोड प्राप्त करें, जैसे कि 5 mW, लेंस ट्यूब असेंबली और असेंबली के डायोड के लिए अपने DVD राइटर डायोड को प्रतिस्थापित करें।
चरण 4. ड्राइवर सर्किट प्राप्त करें या इकट्ठा करें।
चरण 5. डायोड को ड्राइवर सर्किट से कनेक्ट करें।
आप पॉजिटिव पिन को ड्राइवर सर्किट से पॉजिटिव लीड से और नेगेटिव पिन को नेगेटिव लीड से कनेक्ट करते हैं। आप लाल डीवीडी राइटर डायोड या ब्लू ब्लू-रे राइटर डायोड के साथ काम कर रहे हैं या नहीं, इस पर पिन स्थान भिन्न होता है।
- अपनी ओर इशारा करते हुए पिनों के साथ डायोड को पकड़ें, घुमाए ताकि पिनहेड्स एक त्रिकोण बना सकें जो दाईं ओर इंगित करता है। दोनों डायोड पर, शीर्ष पर पिन सकारात्मक पिन है।
- लाल डीवीडी राइटर डायोड पर, सबसे मध्य पिन, जो त्रिभुज का शीर्ष बनाता है, ऋणात्मक पिन है।
- ब्लू ब्लू-रे राइटर डायोड पर, निचला पिन नेगेटिव पिन होता है।
चरण 6. पावर स्रोत को ड्राइवर सर्किट से कनेक्ट करें।
चरण 7. लेज़र बीम पर फ़ोकस करने के लिए लेंस को समायोजित करें।
टिप्स
- आप लेजर बीम को जितना छोटा केंद्रित करेंगे, वह उतना ही अधिक शक्तिशाली होगा, लेकिन यह केवल उस दूरी पर ही प्रभावी होगा, जिस पर आप इसे केंद्रित करते हैं। यदि आप बीम को 1 मीटर की दूरी पर केंद्रित करते हैं, तो यह केवल 1 मीटर पर प्रभावी होगा। अपने लेज़र का उपयोग नहीं करते समय, इसके लेंस को तब तक फ़ोकस करें जब तक कि यह उत्पन्न होने वाली किरण पिंग पोंग बॉल के व्यास के बारे में न हो।
- अपने इकट्ठे लेजर की सुरक्षा के लिए, आप इसे किसी तरह के मामले में रखना चाहेंगे, जैसे कि एक एलईडी टॉर्च या बैटरी धारक, यह इस बात पर निर्भर करता है कि आपका ड्राइवर सर्किट कितना छोटा है।
चेतावनी
- परावर्तक सतह पर लेजर को न चमकाएं। एक लेज़र प्रकाश की एक किरण है और केवल अधिक परिणामों के साथ, प्रकाश की एक अनफोकस्ड बीम के समान ही परावर्तित हो सकती है।
- आप जिस लेज़र के साथ काम कर रहे हैं उसके बीम की तरंग दैर्ध्य के लिए हमेशा रेटेड चश्मे पहनें (इस मामले में, लेजर डायोड की तरंग दैर्ध्य)। लेजर चश्मे बीम के पूरक रंग में हैं: लाल 650 एनएम लेजर के लिए हरा, नीले 405 एनएम लेजर के लिए नारंगी-लाल। लेजर चश्मे के लिए वेल्डिंग मास्क, स्मोक्ड ग्लास या धूप के चश्मे का स्थान न लें।
- लेजर बीम में न देखें और न ही इसे किसी और की आंखों में चमकाएं। क्लास IIIb लेज़र, जिस प्रकार का लेज़र इस लेख में वर्णित है, वह लेज़र गॉगल्स पहनने पर भी आँख को नुकसान पहुँचा सकता है। इस तरह के लेजर को अंधाधुंध तरीके से इंगित करना भी अवैध है।
