Solid-state laser
سالڈ اسٹیٹ لیزر ایک ایسا لیزر ہے جو گیس لیزرز کی طرح ڈائی لیزرز یا گیس کی طرح مائع کے بجائے ٹھوس گین میڈیم کا استعمال کرتا ہے۔ سیمی کنڈکٹر پر مبنی لیزر بھی ٹھوس حالت میں ہوتے ہیں، لیکن عام طور پر انہیں ٹھوس ریاست کے لیزرز سے الگ کلاس سمجھا جاتا ہے، جسے لیزر ڈایڈس کہا جاتا ہے۔ سالڈ اسٹیٹ میڈیا عام طور پر، سالڈ اسٹیٹ لیزر کا فعال میڈیم ایک گلاس یا کرسٹل لائن "میزبان" مواد پر مشتمل ہوتا ہے، جس میں ایک "ڈوپینٹ" جیسے نیوڈیمیم، کرومیم، ایربیئم، تھولیم یا یٹربیئم شامل کیا جاتا ہے۔ بہت سے عام ڈوپینٹ نایاب زمین کے عناصر ہیں، کیونکہ اس طرح کے آئنوں کی پرجوش ریاستیں ان کے کرسٹل لیٹیسیس (فونون) کے تھرمل کمپن کے ساتھ مضبوطی سے نہیں جڑی ہوتی ہیں، اور ان کی آپریشنل حد تک لیزر پمپنگ کی نسبتا کم شدت پر پہنچا جا سکتا ہے۔ کئی سینکڑوں سالڈ اسٹیٹ میڈیا ہیں جن میں لیزر ایکشن حاصل کیا گیا ہے، لیکن نسبتا چند اقسام بڑے پیمانے پر استعمال میں ہیں۔ ان میں سے، شاید سب سے زیادہ عام نیوڈیمیم ڈوپڈ یٹریم ایلومینیم گارنیٹ (Nd: YAG) ہے۔ نیوڈیمیم-ڈوپڈ گلاس (این ڈی: گلاس) اور یٹربیئم-ڈوپڈ شیشے یا سیرامکس بہت زیادہ طاقت کی سطح (ٹیراواٹس) اور اعلی توانائیوں (میگاجولز) پر استعمال ہوتے ہیں، ایک سے زیادہ بیم کی جمود کے فیوژن کے لیے۔ لیزرز کے لیے استعمال ہونے والا پہلا مواد مصنوعی روبی کرسٹل تھا۔ روبی لیزر اب بھی چند ایپلی کیشنز کے لیے استعمال ہوتے ہیں، لیکن وہ اپنی کم طاقت کی استعداد کی وجہ سے عام نہیں ہیں۔ کمرے کے درجہ حرارت پر، روبی لیزر صرف روشنی کی مختصر دالوں کا اخراج کرتے ہیں، لیکن کریوجینک درجہ حرارت پر انہیں دالوں کی مسلسل ٹرین کا اخراج کرنے کے لیے بنایا جا سکتا ہے۔ کچھ سالڈ اسٹیٹ لیزرز کو کئی انٹرا کیوٹی تکنیکوں کا استعمال کرتے ہوئے ٹیون ایبل بھی کیا جا سکتا ہے، جو ایٹالون، پریزم اور گریٹنگز، یا ان کے امتزاج کو استعمال کرتے ہیں۔ ٹائٹینیم ڈوپڈ نیلم بڑے پیمانے پر اس کی وسیع ٹیوننگ رینج، 660 سے 1080 نینو میٹر کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ الیگزینڈرائٹ لیزرز 700 سے 820 این ایم تک ٹیون ایبل ہوتے ہیں اور فائدہ میڈیم کے طویل توانائی ذخیرہ کرنے کے وقت اور زیادہ نقصان کی حد کی وجہ سے ٹائٹینیم-نیلم لیزرز کے مقابلے میں زیادہ توانائی کی دال پیدا کرتے ہیں۔ پمپنگ سالڈ اسٹیٹ لیزنگ میڈیا کو عام طور پر آپٹیکل طور پر پمپ کیا جاتا ہے، یا تو فلیش لیمپ یا آرک لیمپ کا استعمال کرتے ہوئے، یا لیزر ڈایڈس کے ذریعے۔ ڈائیڈ پمپڈ سالڈ اسٹیٹ لیزرز بہت زیادہ موثر ہوتے ہیں اور بہت زیادہ عام ہو گئے ہیں کیونکہ ہائی پاور سیمی کنڈکٹر لیزرز کی لاگت میں کمی آئی ہے۔ سالڈ اسٹیٹ لیزرز اور فائبر لیزرز کی موڈ لاکنگ موڈ لاکنگ کے وسیع ایپلی کیشنز ہیں، کیونکہ بڑی توانائی والی الٹرا شارٹ دالوں کو حاصل کیا جا سکتا ہے۔ سیچوریبل آبزوربرز کی دو قسمیں ہیں جو بڑے پیمانے پر موڈ لاکرز کے طور پر استعمال ہوتی ہیں: ایس ای ایس اے ایم، اور ایس ڈبلیو سی این ٹی۔ گرافین کا بھی استعمال کیا گیا ہے۔ یہ مواد ایک غیر لکیری نظری رویے کا استعمال کرتے ہیں جسے سنترپت جذب کہا جاتا ہے تاکہ لیزر مختصر دالوں کی تخلیق کرے۔ موجودہ ایپلی کیشنز اور پیش رفت سالڈ اسٹیٹ لیزرز کو ایف-35 لائٹننگ II کے لیے اختیاری ہتھیاروں کے طور پر تیار کیا جا رہا ہے، اور یہ قریب قریب آپریشنل حیثیت تک پہنچ رہے ہیں، نیز نارتھروپ گرومین کے فائر اسٹرائیک لیزر ویپن سسٹم کا تعارف بھی۔ اپریل 2011 میں ریاستہائے متحدہ کی بحریہ نے ایک اعلی توانائی والی سالڈ اسٹیٹ لیزر کا تجربہ کیا۔ عین مطابق رینج کی درجہ بندی کی گئی ہے، لیکن انہوں نے کہا کہ اس نے "میل ناٹ گز" فائر کیا۔ یورینیم ڈوپڈ کیلشیم فلورائڈ دوسری قسم کا سالڈ اسٹیٹ لیزر تھا جو 1960 کی دہائی میں ایجاد کیا گیا تھا۔ یارک ٹاؤن ہائٹس (یو ایس) میں آئی بی ایم کی لیبارٹریوں میں پیٹر سوروکن اور میرک سٹیونسن نے میمن کے روبی لیزر کے فورا بعد 2.5 مائیکرو میٹر پر لیزنگ حاصل کی۔ امریکی فوج 58 کلو واٹ فائبر لیزر کا استعمال کرتے ہوئے ٹرک پر نصب لیزر سسٹم کی جانچ کرنے کی تیاری کر رہی ہے۔ لیزر کی توسیع پذیری طاقت کی مختلف سطحوں پر ڈرون سے لے کر بڑے جہازوں تک ہر چیز پر استعمال کو کھولتی ہے۔ نیا لیزر اپنی بیم میں دستیاب توانائی کا 40 فیصد ڈالتا ہے، جسے سالڈ اسٹیٹ لیزرز کے لیے بہت زیادہ سمجھا جاتا ہے۔ چونکہ زیادہ سے زیادہ فوجی گاڑیاں اور ٹرک جدید ہائبرڈ انجن اور پروپلشن سسٹم استعمال کر رہے ہیں جو لیزرز جیسی ایپلی کیشنز کے لیے بجلی پیدا کرتے ہیں اس لیے ٹرکوں، ڈرونز، جہازوں، ہیلی کاپٹروں اور طیاروں میں ایپلی کیشنز کے پھیلنے کا امکان ہے۔ ڈسک لیزر لیزر کی تعمیر سالڈ اسٹیٹ ڈائی لیزر حوالہ جات بھی دیکھیں