Gain (laser)
लेजर भौतिकी में, लाभ या प्रवर्धन एक ऐसी प्रक्रिया है जहाँ माध्यम अपनी ऊर्जा के कुछ हिस्से को उत्सर्जित विद्युत चुम्बकीय विकिरण में स्थानांतरित करता है, जिसके परिणामस्वरूप प्रकाशिक शक्ति में वृद्धि होती है। यह सभी लेजर का मूल सिद्धांत है। मात्रात्मक रूप से, लाभ प्रकाशिक शक्ति को बढ़ाने के लिए एक लेजर माध्यम की क्षमता का एक उपाय है। हालांकि, कुल मिलाकर एक लेजर ऊर्जा की खपत करता है। परिभाषा लाभ को शक्ति के लघुगणक के व्युत्पन्न के रूप में परिभाषित किया जा सकता है क्योंकि यह माध्यम से गुजरता है। जिस कारक द्वारा एक इनपुट बीम को एक माध्यम द्वारा प्रवर्धित किया जाता है, उसे लाभ कहा जाता है और इसे जी द्वारा दर्शाया जाता है. जहां प्रसार की दिशा में निर्देशांक होता है। यह समीकरण किरण के अनुप्रस्थ रूपरेखा के प्रभावों की उपेक्षा करता है। अर्ध-एकवर्णी पराक्षीय सन्निकटन में, लाभ को निम्नलिखित समीकरण के साथ ध्यान में रखा जा सकता है, जहां अपवर्तन सूचकांक की भिन्नता (जिसे छोटा माना जाता है), एक जटिल क्षेत्र है, जो संबंध के साथ भौतिक विद्युत क्षेत्र से संबंधित है, जहां ध्रुवीकरण का सदिश है, तरंग संख्या है, आवृत्ति है, अनुप्रस्थ लाप्लेशियन है; जिसका अर्थ है वास्तविक भाग। अर्ध द्वि-स्तरीय प्रणाली में लाभ सरल अर्ध द्वि-स्तरीय प्रणाली में, लाभ को आबादी और निम्न और उत्तेजित अवस्थाओं के संदर्भ में व्यक्त किया जा सकता हैः प्रभावी उत्सर्जन और अवशोषण क्रॉस-सेक्शन कहाँ और कहाँ हैं। गैर-पंप माध्यम के मामले में, लाभ नकारात्मक है। राउंड-ट्रिप गेन का अर्थ है एकल राउंड-ट्रिप के दौरान लेजर उत्सर्जन के प्रसार की लंबाई से गुणा किया गया लाभ। लंबाई के साथ भिन्न होने वाले लाभ के मामले में, राउंड-ट्रिप लाभ को इंटीग्रल के साथ व्यक्त किया जा सकता है। यह परिभाषा या तो लेजर के अंदर लेजर बीम के फ्लैट-टॉप प्रोफाइल, या कुछ प्रभावी लाभ, बीम क्रॉस-सेक्शन में औसत मानती है। प्रवर्धन गुणांक को उत्पादन शक्ति और निवेश शक्ति के अनुपात के रूप में परिभाषित किया जा सकता हैः यह लाभ से संबंधित है। लाभ और प्रवर्धन गुणांक को आवर्धन गुणांक के साथ भ्रमित नहीं किया जाना चाहिए। आवर्धन एक छवि के विस्तार के पैमाने को दर्शाता है; इस तरह के विस्तार को बिना लाभ माध्यम के निष्क्रिय तत्वों के साथ महसूस किया जा सकता है। वैकल्पिक शब्दावली और संकेतन लाभ और अवशोषण के बारे में कोई स्थापित शब्दावली नहीं है। हर कोई अपने स्वयं के संकेतनों का उपयोग करने के लिए स्वतंत्र है, और इस लेख में संकेतनों की सभी प्रणालियों को शामिल करना संभव नहीं है। रेडियोफिजिक्स में, लाभ का अर्थ प्रवर्धन गुणांक का लघुगणक हो सकता है। लेजर भौतिकी पर कई लेखों में, जो ऊपर परिभाषित प्रवर्धन गुणांक का उपयोग नहीं करते हैं, लाभ को अवशोषण गुणांक के अनुरूप प्रवर्धन गुणांक कहा जाता है, जो वास्तव में कोई गुणांक नहीं है; किसी को इसे प्रसार की लंबाई (मोटाई) से गुणा करना होता है, संकेत को बदलना होता है, घातांक का व्युत्क्रम लेना होता है, और केवल तभी नमूने के क्षीणन का गुणांक प्राप्त करना होता है। कुछ प्रकाशन अस्पष्टता से बचने के लिए अवशोषण गुणांक के बजाय लाभ और कमी के बजाय वृद्धि शब्द का उपयोग करते हैं, अर्ध-एकवर्णी तरंगों के पैराक्सियल प्रसार और एक गतिशील प्रणाली के समय विकास के बीच समानता का फायदा उठाते हैं। राउंड-ट्रिप लाभ भी देखें, एकल राउंड-ट्रिप डिस्क लेजर के दौरान लेजर उत्सर्जन के प्रसार की लंबाई से गुणा किया गया लाभ प्रभावी क्रॉस-सेक्शन मैकम्बर संबंध संदर्भ लेजर विज्ञान