लेजर ऑपरेटिंग मोड और मॉड्यूलेशन विधियों को समझना

लेजर मॉड्यूल का व्यापक रूप से औद्योगिक संरेखण, मशीन विजन, वैज्ञानिक उपकरणों, चिकित्सा उपकरणों, लीडर और स्वचालन उपकरणों में उपयोग किया जाता है।लेजर उत्पादन विभिन्न मोड में काम कर सकते हैं, जिसमेंनिरंतर तरंग (सीडब्ल्यू)ऑपरेशन और कई मॉड्यूलेशन विधियों जैसेटीटीएल,पीडब्ल्यूएम, औरएनालॉग मॉड्यूलेशन.

वांछित ऑप्टिकल प्रदर्शन, प्रतिक्रिया गति, शक्ति नियंत्रण और प्रणाली संगतता प्राप्त करने के लिए उपयुक्त ऑपरेटिंग मोड का चयन आवश्यक है।

1निरंतर तरंग (सीडब्ल्यू)

कार्य सिद्धांत

निरंतर तरंग (सीडब्ल्यू) संचालन का अर्थ है कि जब तक विद्युत शक्ति की आपूर्ति की जाती है तब तक लेजर लगातार प्रकाश उत्सर्जित करता है। आउटपुट जानबूझकर रुकावट या मॉड्यूलेशन के बिना स्थिर रहता है।

पल्स लेजर के विपरीत, सीडब्ल्यू लेजर निरंतर ऑप्टिकल आउटपुट का उत्पादन करते हैं, जिससे उन्हें निरंतर प्रकाश की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाया जाता है।

विशेषताएं

• निरंतर ऑप्टिकल आउटपुट
• स्थिर ऑप्टिकल शक्ति
• उत्कृष्ट बीम गुणवत्ता
• सरल ड्राइविंग सर्किट
• लंबे समय तक काम करने का जीवन

विशिष्ट अनुप्रयोग

• औद्योगिक संरेखण
• लेजर पोजिशनिंग
• मशीन विजन प्रकाश व्यवस्था
• फाइबर ऑप्टिक संचार
• प्रयोगशाला उपकरण
• लेजर पॉइंटर
• ऑप्टिकल माप प्रणाली

2टीटीएल मॉड्यूलेशन

कार्य सिद्धांत

टीटीएल (ट्रांजिस्टर-ट्रांजिस्टर लॉजिक) मॉड्यूलेशन डिजिटल लॉजिक सिग्नल का उपयोग करके लेजर को नियंत्रित करता है।

एक टीटीएल इनपुट आमतौर पर स्वीकार करता हैः

• कम (0 ¢ 0.8 V): लेजर बंद
• उच्च (25 वी): लेजर चालू

लेजर पूरी तरह से चालू और पूरी तरह से बंद के बीच तेजी से स्विच करता है, बिना किसी मध्यवर्ती शक्ति स्तर के।

चूंकि लेजर डायोड हमेशा चालू स्थिति के दौरान पूर्ण आउटपुट पर काम करता है, इसलिए टीटीएल मॉड्यूलेशन तेजी से प्रतिक्रिया और सुसंगत ऑप्टिकल शक्ति प्रदान करता है।

लाभ

• तेज स्विचिंग गति
• सरल डिजिटल नियंत्रण
• उच्च विश्वसनीयता
• पीएलसी, सूक्ष्म नियंत्रकों और औद्योगिक नियंत्रकों के साथ संगत

विशिष्ट अनुप्रयोग

• बारकोड स्कैनर
• लेजर मार्किंग सिंक्रनाइज़ेशन
• ट्रिगर मशीन विजन
• स्थान का पता लगाना
• औद्योगिक स्वचालन
• लेजर माप प्रणाली

3पीडब्ल्यूएम मॉड्यूलेशन

कार्य सिद्धांत

पीडब्ल्यूएम (पल्स चौड़ाई मॉड्यूलेशन) ड्यूटी चक्र को बदलते हुए तेजी से लेजर को चालू और बंद करके औसत लेजर आउटपुट को नियंत्रित करता है।

कार्य चक्र औसत आउटपुट शक्ति निर्धारित करता हैः

• 100% कार्य चक्र → पूर्ण शक्ति
• 50% कार्य चक्र → लगभग आधा औसत शक्ति
• 10% कार्य चक्र → कम औसत शक्ति

यद्यपि औसत ऑप्टिकल शक्ति में परिवर्तन होता है, प्रत्येक ऑन अवधि के दौरान तत्काल आउटपुट पूर्ण शक्ति पर रहता है।

लाभ

• दक्ष शक्ति नियंत्रण
• चालक में न्यूनतम गर्मी उत्पादन
• उच्च मॉड्यूलेशन आवृत्ति
• डिजिटल प्रणालियों के लिए उपयुक्त

विशिष्ट अनुप्रयोग

• चमक समायोजन
• मशीन विजन प्रकाश व्यवस्था
• लेजर प्रोजेक्टर
• औद्योगिक निरीक्षण
• एम्बेडेड लेजर सिस्टम
• बैटरी संचालित लेजर उपकरण

4. एनालॉग मॉड्यूलेशन

कार्य सिद्धांत

एनालॉग मॉड्यूलेशन एक एनालॉग वोल्टेज सिग्नल के अनुसार ड्राइव करंट को बदलकर लेजर आउटपुट को लगातार समायोजित करता है।

सामान्य नियंत्रण संकेतों में शामिल हैंः

• ०५ वी
• ०१० वी
• 1 ̊5 वी

जैसे-जैसे नियंत्रण वोल्टेज बदलता है, लेजर आउटपुट पावर आनुपातिक रूप से बदलती है, जिससे तीव्रता को सुचारू और निरंतर समायोजन की अनुमति मिलती है।

टीटीएल या पीडब्ल्यूएम मॉड्यूलेशन के विपरीत, एनालॉग मॉड्यूलेशन लेजर को चालू और बंद नहीं करता है। इसके बजाय, यह लगातार उत्सर्जित ऑप्टिकल शक्ति को बदलता है।

लाभ

• सुचारू शक्ति समायोजन
• सटीक तीव्रता नियंत्रण
• कोई दिखाई देने वाला झिलमिलाहट नहीं
• बंद-लूप नियंत्रण प्रणालियों के लिए उत्कृष्ट

विशिष्ट अनुप्रयोग

• वैज्ञानिक अनुसंधान
• फ्लोरोसेंस उत्तेजना
• स्पेक्ट्रोस्कोपी
• चिकित्सा उपकरण
• कंफोकल माइक्रोस्कोपी
• परिशुद्धता ऑप्टिकल प्रयोग

सीडब्ल्यू, टीटीएल, पीडब्ल्यूएम और एनालॉग मॉड्यूलेशन की तुलना

सही मॉड्यूलेशन विधि कैसे चुनें

इष्टतम मॉड्यूलेशन विधि आवेदन पर निर्भर करती हैः

• सीडब्ल्यूस्थिर निरंतर प्रकाश और ऑप्टिकल संरेखण के लिए आदर्श है।
• टीटीएलजब तेज चालू/बंद स्विचिंग की आवश्यकता होती है।
• पीडब्ल्यूएमउच्च पीक आउटपुट बनाए रखते हुए कुशल चमक या औसत शक्ति नियंत्रण प्रदान करता है।
• एनालॉग मॉड्यूलेशननिरंतर समायोज्य ऑप्टिकल शक्ति की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए उच्चतम परिशुद्धता प्रदान करता है।

कई औद्योगिक लेजर मॉड्यूल कई ऑपरेटिंग मोड का समर्थन करते हैं, जिससे उपयोगकर्ताओं को सिस्टम आवश्यकताओं के आधार पर सबसे उपयुक्त नियंत्रण विधि का चयन करने की अनुमति मिलती है।

निष्कर्ष

आधुनिक लेजर प्रणालियों में सीडब्ल्यू ऑपरेशन और मॉड्यूलेशन प्रौद्योगिकियां प्रत्येक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। सीडब्ल्यू, टीटीएल, पीडब्ल्यूएम के बीच अंतर को समझना,और एनालॉग मॉड्यूलेशन इंजीनियरों को औद्योगिक स्वचालन के लिए उपयुक्त लेजर मॉड्यूल का चयन करने में मदद करता है, वैज्ञानिक उपकरण, चिकित्सा उपकरण, मशीन विजन और ऑप्टिकल संचार।

जैसे-जैसे लेजर तकनीक आगे बढ़ती है, उच्च गति मॉड्यूलेशन को सटीक शक्ति नियंत्रण के साथ जोड़कर अधिक कुशल, लचीला,और विभिन्न उद्योगों में बुद्धिमान लेजर आधारित समाधान.