الٹرا فاسٹ لیزر کیا ہیں اور وہ کیسے استعمال ہوتے ہیں؟

الٹرا فاسٹ لیزرز کی تعریف

الٹرا فاسٹ لیزرز لیزرز کو کہتے ہیں جو انتہائی مختصر دالیں خارج کرتے ہیں، عام طور پر پکوسیکنڈ (10⁻¹² سیکنڈ) یا فیمٹوسیکنڈ (10⁻¹⁵ سیکنڈ) کی حد میں۔ ان کے انتہائی مختصر نبض کے دورانیے کی وجہ سے، یہ لیزرز بنیادی طور پر غیر تھرمل، غیر لکیری اثرات کے ذریعے مواد کے ساتھ تعامل کرتے ہیں، جس سے گرمی کے پھیلاؤ اور تھرمل نقصان کو نمایاں طور پر کم کیا جاتا ہے۔ یہ منفرد خصوصیت الٹرا فاسٹ لیزرز کو درست مائیکرو مشیننگ، طبی طریقہ کار اور سائنسی تحقیق کے لیے مثالی بناتی ہے۔

الٹرا فاسٹ لیزرز کی ایپلی کیشنز

ان کی اعلی چوٹی کی طاقت اور کم سے کم تھرمل اثر کے ساتھ، الٹرا فاسٹ لیزرز کو مختلف صنعتوں میں وسیع پیمانے پر لاگو کیا جاتا ہے، بشمول:

1. صنعتی مائیکرو مشیننگ: الٹرا فاسٹ لیزر کم سے کم گرمی سے متاثرہ علاقوں کے ساتھ مائیکرو اور نینو سطحوں پر قطعی کٹنگ، ڈرلنگ، مارکنگ اور سطح کی پروسیسنگ کو قابل بناتے ہیں۔

2. میڈیکل اور بائیو میڈیکل امیجنگ: امراض چشم میں، فیمٹوسیکنڈ لیزر LASIK آنکھ کی سرجری کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں، جو سرجری کے بعد کی کم سے کم پیچیدگیوں کے ساتھ قرنیہ کی درست کٹنگ فراہم کرتے ہیں۔ مزید برآں، وہ ملٹی فوٹون مائیکروسکوپی اور بایومیڈیکل ٹشو تجزیہ میں لاگو ہوتے ہیں۔

3. سائنسی تحقیق: یہ لیزرز وقت کے ساتھ حل شدہ سپیکٹروسکوپی، نان لائنر آپٹکس، کوانٹم کنٹرول، اور نئی مادی تحقیق میں اہم کردار ادا کرتے ہیں، جس سے سائنسدانوں کو جوہری اور سالماتی سطحوں پر انتہائی تیز رفتار حرکیات کو تلاش کرنے کی اجازت ملتی ہے۔

4. آپٹیکل کمیونیکیشنز: کچھ الٹرا فاسٹ لیزرز، جیسے کہ 1.5μm فائبر لیزر، کم نقصان والے آپٹیکل فائبر کمیونیکیشن بینڈ میں کام کرتے ہیں، تیز رفتار ڈیٹا کی ترسیل کے لیے روشنی کے مستحکم ذرائع کے طور پر کام کرتے ہیں۔

طاقت اور کارکردگی کے پیرامیٹرز

الٹرا فاسٹ لیزرز دو کلیدی پاور پیرامیٹرز کی خصوصیت رکھتے ہیں۔:

1. اوسط طاقت: درخواست کے تقاضوں کے لحاظ سے دسیوں ملی واٹس سے لے کر کئی واٹ یا اس سے زیادہ تک کی حدود۔

2. چوٹی کی طاقت: نبض کی انتہائی مختصر مدت کی وجہ سے، چوٹی کی طاقت کئی کلو واٹ سے سینکڑوں کلو واٹ تک پہنچ سکتی ہے۔ مثال کے طور پر، کچھ فیمٹوسیکنڈ لیزر اوسطاً 1W کی طاقت کو برقرار رکھتے ہیں، جب کہ ان کی چوٹی کی طاقت کئی آرڈرز زیادہ ہے۔

کارکردگی کے دیگر ضروری اشاریوں میں نبض کی تکرار کی شرح، نبض کی توانائی، اور نبض کی چوڑائی شامل ہیں، جن میں سے سبھی کو مخصوص صنعتی اور تحقیقی ضروریات کی بنیاد پر بہتر بنایا جانا چاہیے۔

معروف مینوفیکچررز اور صنعت کی ترقی

الٹرا فاسٹ لیزر انڈسٹری پر کئی عالمی مینوفیکچررز کا غلبہ ہے۔:

1. ہم آہنگ، سپیکٹرا فزکس، نیوپورٹ (MKS) - پختہ ٹیکنالوجی اور صنعتی اور سائنسی ایپلی کیشنز کی ایک وسیع رینج والی کمپنیاں قائم کیں۔

2. TRUMPF، IPG فوٹوونکس - صنعتی لیزر پروسیسنگ حل میں مارکیٹ لیڈر۔

3. چینی مینوفیکچررز (Han's Laser, GaussLasers, YSL Photonics) - لیزر سٹرکچرنگ، موڈ لاکنگ ٹیکنالوجیز، اور سسٹم انٹیگریشن میں نمایاں پیش رفت کرنے والے ابھرتے ہوئے کھلاڑی۔

کولنگ سسٹم اور تھرمل مینجمنٹ

اپنی کم اوسط طاقت کے باوجود، الٹرا فاسٹ لیزرز اپنی اعلیٰ چوٹی کی طاقت کی وجہ سے کافی فوری حرارت پیدا کرتے ہیں۔ مستحکم کارکردگی اور طویل آپریشنل زندگی کو یقینی بنانے کے لیے موثر کولنگ سسٹم ضروری ہیں۔

چلر سسٹمز: الٹرا فاسٹ لیزر عام طور پر صنعتی چلرز سے لیس ہوتے ہیں جن کا درجہ حرارت کنٹرول درستگی ±0.1°C یا اس سے بہتر لیزر کی کارکردگی کو برقرار رکھنے کے لیے ہوتا ہے۔

TEYU CWUP سیریز چلرز : الٹرا فاسٹ لیزر کولنگ کے لیے خاص طور پر ڈیزائن کیے گئے، یہ لیزر چلرز PID کے زیر کنٹرول درجہ حرارت کے ضابطے کو 0.08°C سے 0.1°C تک درستگی کے ساتھ پیش کرتے ہیں۔ وہ ریموٹ مانیٹرنگ اور کنٹرول کے لیے RS485 کمیونیکیشن کو بھی سپورٹ کرتے ہیں، جو انہیں 3W -60W الٹرا فاسٹ لیزر سسٹمز کے لیے مثالی بناتے ہیں۔

الٹرا فاسٹ لیزرز میں مستقبل کے رجحانات

الٹرا فاسٹ لیزر انڈسٹری کی طرف ترقی کر رہی ہے۔:

1. چھوٹی دالیں، اعلیٰ چوٹی کی طاقت: موڈ لاکنگ اور پلس کمپریشن میں جاری پیشرفت انتہائی درست ایپلی کیشنز کے لیے اٹوسیکنڈ پلس لیزر کو قابل بنائے گی۔

2. ماڈیولر اور کمپیکٹ سسٹمز: مستقبل کے الٹرا فاسٹ لیزر زیادہ مربوط اور صارف دوست ہوں گے، پیچیدگی اور درخواست کے اخراجات کو کم کریں گے۔

3. کم لاگت اور لوکلائزیشن: جیسے جیسے لیزر کرسٹل، پمپ کے ذرائع، اور کولنگ سسٹم جیسے اہم اجزاء مقامی طور پر تیار ہوتے ہیں، الٹرا فاسٹ لیزر کی لاگت میں کمی آئے گی، جس سے وسیع تر اپنانے میں سہولت ہوگی۔

4. کراس انڈسٹری انٹیگریشن: الٹرا فاسٹ لیزرز تیزی سے آپٹیکل کمیونیکیشنز، کوانٹم انفارمیشن، پریزیشن مشیننگ، اور بائیو میڈیکل ریسرچ جیسے شعبوں میں ضم ہو جائیں گے، نئی تکنیکی ایجادات کو آگے بڑھاتے ہیں۔

نتیجہ

الٹرا فاسٹ لیزر ٹیکنالوجی تیزی سے ترقی کر رہی ہے، صنعتی، طبی اور سائنسی شعبوں میں بے مثال درستگی اور کم سے کم تھرمل اثرات پیش کر رہی ہے۔ سرکردہ مینوفیکچررز لیزر پیرامیٹرز اور انضمام کی تکنیکوں کو بہتر بناتے رہتے ہیں جبکہ کولنگ اور تھرمل مینجمنٹ سسٹم میں پیشرفت لیزر کے استحکام کو بڑھاتی ہے۔ جیسے جیسے اخراجات کم ہوتے ہیں اور کراس انڈسٹری ایپلی کیشنز میں توسیع ہوتی ہے، الٹرا فاسٹ لیزر متعدد ہائی ٹیک صنعتوں میں انقلاب لانے کے لیے تیار ہیں۔