فیز فوٹو الیکٹرک رینج فائنڈر کے روشنی کے منبع کی تفصیلی وضاحت
فیز رینج فائنڈر کے روشنی کے ذرائع میں بنیادی طور پر گیلیم آرسنائیڈ (GaAs) ڈائیوڈس اور ہیلیم نیین (He-Ne) گیس لیزر شامل ہیں۔ سابقہ عام طور پر شارٹ رینج رینج فائنڈرز میں استعمال ہوتا ہے، اور مؤخر الذکر درمیانے اور لمبی رینج کے فائنڈرز میں استعمال ہوتا ہے۔ ذیل میں ان دو روشنی کے ذرائع کا تعارف ہے۔
(1) گیلیم آرسنائیڈ (GaAs) ڈایڈڈ
ایک گیلیم آرسنائڈ (GaAs) ڈایڈڈ ایک کرسٹل ڈایڈڈ ہے۔ ایک عام ڈائیوڈ کی طرح، اس کے اندر بھی ایک جنکشن ہوتا ہے، جیسا کہ شکل {{0}} میں دکھایا گیا ہے۔ اس کی آگے کی مزاحمت چھوٹی ہے اور اس کی ریورس مزاحمت بڑی ہے۔ جب ایک مضبوط کرنٹ کو آگے کی سمت میں انجکشن کیا جاتا ہے تو، 0.72 اور 0.94m کے درمیان طول موج والی انفراریڈ روشنی جنکشن سے نکلے گی، اور خارج ہونے والی روشنی کی شدت انجکشن شدہ کرنٹ کی شدت کے ساتھ مختلف ہوگی، لہذا اسے صرف فیڈ کرنٹ کو تبدیل کر کے تبدیل کیا جا سکتا ہے روشنی کی شدت کے آؤٹ پٹ کو ماڈیول کرنا نام نہاد "ڈائریکٹ کرنٹ ماڈیولیشن" ہے۔ روشنی کے منبع کے طور پر استعمال کیے جانے والے رینج فائنڈر کے لیے یہ بہت معنی خیز ہے، کیونکہ یہ روشنی کی شدت کو براہ راست ماڈیول کر سکتا ہے، اور ماڈیولیٹر کو پیچیدہ ڈھانچے اور زیادہ بجلی کی کھپت سے لیس کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔ اس کے علاوہ، دیگر روشنی کے ذرائع کے مقابلے میں، گیلیم آرسنائیڈ ڈائیوڈ لائٹ سورس میں چھوٹے سائز، ہلکے وزن، مضبوط ڈھانچے اور کمپن کا کوئی خوف نہ ہونے کے فوائد ہیں، جو رینج فائنڈر کے چھوٹے بنانے اور پورٹیبلٹی کے لیے موزوں ہے۔
(2) Helium-Ne (He-Ne) گیس لیزر
ایک ہیلیم نیین گیس لیزر ایک ڈسچارج ٹیوب، ایک حوصلہ افزائی پاور سپلائی اور ایک گونجنے والی گہا پر مشتمل ہوتا ہے۔ ڈسچارج ٹیوب ایک کرسٹل ٹیوب ہے جس کا اندرونی قطر کئی ملی میٹر ہے۔ ٹیوب ہیلیم اور نیون کی مخلوط گیس سے بھری ہوئی ہے۔ ٹیوب کی لمبائی چند سینٹی میٹر سے دسیوں سینٹی میٹر تک مختلف ہوتی ہے۔ ٹیوب جتنی لمبی ہوگی، آؤٹ پٹ پاور اتنی ہی زیادہ ہوگی۔ ٹیوب کے دونوں سروں پر آپٹیکل طور پر درست طریقے سے مشینی بریوسٹر ونڈوز نصب ہیں۔ حوصلہ افزائی کی طاقت عام طور پر DC، AC یا ہائی فریکوئنسی پاور ڈسچارج کے طریقے استعمال کر سکتی ہے۔ فی الحال، ڈی سی پاور ڈسچارج کا طریقہ سب سے زیادہ استعمال کیا جاتا ہے، اور اس کا فائدہ یہ ہے کہ لیزر آؤٹ پٹ مستحکم ہے۔ گونجنے والا گہا دو کروی آئینوں پر مشتمل ہے، جن میں سے ایک مکمل طور پر عکاس اور دوسرا جزوی طور پر شفاف ہے۔ اس کی ترسیل 2 فیصد ہے، یعنی عکاسی اب بھی 98 فیصد ہے۔
ڈسچارج ٹیوب میں ہیلیم ایٹم، جوش کی بجلی کی فراہمی کے جوش کے تحت، مسلسل ایک اعلی توانائی کی سطح پر چھلانگ لگاتا ہے۔ جب یہ نیون ایٹم سے ٹکراتا ہے، تو توانائی مسلسل نیون ایٹم میں منتقل ہوتی رہتی ہے، تاکہ نیون ایٹم مسلسل اعلیٰ توانائی کی سطح پر چھلانگ لگاتا رہے، اور یہ اعلی توانائی کی سطح پر واپس آجائے۔ بنیادی سطح تک. ایک ہی وقت میں، فوٹون کے جوش کے تحت، اعلی توانائی کی سطح پر نیون ایٹموں کو توانائی کی بنیادی سطح پر واپس آنے کے لیے متحرک کیا جاتا ہے، اور اس وقت نئے فوٹون تیار ہوتے ہیں۔ عام طور پر، زیادہ تر فوٹون ٹیوب کی دیوار سے چھلانگ لگائیں گے یا ٹیوب کی دیوار کے ذریعے جذب ہو جائیں گے، اور صرف ٹیوب کی دیوار کے محور کے ساتھ موجود فوٹون ہی دو آئینے کے درمیان آگے پیچھے منعکس ہوں گے، جس کے نتیجے میں روشنی کی مسلسل تابکاری اور وسعت پیدا ہوتی ہے۔ .
بریوسٹر ونڈو ایک انتہائی پالش شدہ کرسٹل پلیٹ ہے، اور کھڑکی کی سطح کے نارمل اور ٹیوب کے محور کے درمیان کا زاویہ بریوسٹر اینگل کہلاتا ہے۔ یہ زاویہ ونڈو کے مواد کے ساتھ مختلف ہوتا ہے، کرسٹل ونڈوز کے معاملے میں یہ تقریباً 56o کے برابر ہوتا ہے۔ جب روشنی کی لہر ٹیوب کے محور کے ساتھ کھڑکی پر واقع ہوتی ہے تو، کاغذ کی سطح کے ساتھ روشنی کی لہر کی برقی کمپن کا جزو (اعداد و شمار میں تیر سے ظاہر ہوتا ہے) بغیر کسی عکاسی کے مکمل طور پر منتقل ہوجائے گا۔ جب کہ کاغذ کی سطح پر سیدھا سمت کے ساتھ جزو (اعداد و شمار میں تیر سے ظاہر ہوتا ہے) سیاہ نقطے) منعکس ہوتے ہیں، تاکہ باقی روشنی کاغذ کے ساتھ ساتھ لکیری طور پر پولرائزڈ لائٹ ہلتی ہو۔ اس کے بعد، اس قسم کی روشنی گونجنے والی گہا میں آگے پیچھے چلتی ہے، کیونکہ محرک تابکاری کے نئے پیدا ہونے والے فوٹون کی کمپن کی سمت وہی ہوتی ہے جو اصل فوٹونز کی ہوتی ہے، یعنی جمع روشنی ہمیشہ لکیری طور پر پولرائزڈ روشنی کی سمت کے ساتھ ہلتی رہتی ہے۔ کاغذ کے، لہذا، جب بھی وہ بریوسٹر کھڑکی سے آگے پیچھے گزرتے ہیں، تو تقریباً سبھی روشنی کی کمی کے ساتھ گزر جاتے ہیں۔
بریوسٹر ونڈو سے لیس لیزر براہ راست لکیری طور پر پولرائزڈ روشنی کو آؤٹ پٹ کرتا ہے، تاکہ فوٹو الیکٹرک ماڈیولر گروپ کو پولرائزر کی ضرورت نہ ہو، اس طرح عام ماڈیولر کی واقعہ روشنی سے گریز کیا جاتا ہے، جو پولرائزر سے گزرنے کی وجہ سے روشنی کی شدت میں تقریباً 50 فیصد کمی کا باعث بنتی ہے۔ نقائص۔ لہذا، اوپر لیزر سے لیس رینج فائنڈر کی زیادہ سے زیادہ رینج 40-50km تک پہنچ سکتی ہے۔
ہیلیم نیین گیس لیزر کے ذریعے خارج ہونے والے لیزر میں بہت مستحکم فریکوئنسی اور فیز، ہائی ڈائرکٹیوٹی، اور مسلسل اخراج ہوتا ہے، اس لیے یہ لیزر رینجنگ، کولیمیشن، کمیونیکیشن اور ہولوگرافی میں بڑے پیمانے پر استعمال ہوتا ہے۔ تاہم، ہیلیم نیین گیس لیزر کے بھی اپنے نقصانات ہیں، یعنی کارکردگی بہت کم ہے، اور اس کی آؤٹ پٹ پاور اور ان پٹ پاور کا تناسب صرف ایک ہزارواں ہے۔ لہذا، لیزر رینج فائنڈر پر لیزر آؤٹ پٹ پاور صرف 2-5mW ہے۔
