लेज़र बीम कैरेक्टराइज़ेशन के लिए कौन-सा कैमरा सबसे अच्छा है – CMOS बनाम CCD
लेज़र बीम प्रोफाइलिंग लेज़र रिसर्च, डेवलपमेंट और प्रोडक्शन का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, क्योंकि यह लेज़र बीम की गुणवत्ता और प्रदर्शन के बारे में महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करता है। लेज़र बीम प्रोफाइलर का एक प्रमुख घटक वह कैमरा होता है जिसका उपयोग लेज़र बीम की छवियाँ कैप्चर करने के लिए किया जाता है। हालांकि, लेज़र बीम कैरेक्टराइज़ेशन के संदर्भ में सभी कैमरे समान नहीं होते। इस लेख में, हम लेज़र बीम प्रोफाइलिंग के लिए उपलब्ध विभिन्न प्रकार के कैमरों का अध्ययन करेंगे और आपके लेज़र बीम कैरेक्टराइज़ेशन की आवश्यकताओं के लिए कैमरा चुनते समय ध्यान देने योग्य प्रमुख कारकों पर चर्चा करेंगे। प्रत्येक कैमरा प्रकार के लाभ और सीमाओं को समझकर, आप यह तय कर सकते हैं कि आपके विशिष्ट अनुप्रयोग के लिए कौन-सा कैमरा सबसे उपयुक्त है, और अपने लेज़र बीम प्रोफाइलिंग सिस्टम से सबसे सटीक और विश्वसनीय परिणाम सुनिश्चित कर सकते हैं।
जब लेज़र बीम का कैरेक्टराइज़ेशन किया जाता है, तो कई प्रकार के कैमरों का उपयोग किया जा सकता है, जिनमें से प्रत्येक के अपने फायदे और नुकसान होते हैं। लेज़र बीम कैरेक्टराइज़ेशन के लिए उपयोग किए जाने वाले सबसे सामान्य कैमरा प्रकारों में शामिल हैं:
CCD कैमरे (Charge-Coupled Device):
ये ऐसे कैमरे होते हैं जो छवियाँ कैप्चर करने के लिए CCD सेंसर का उपयोग करते हैं। CCD कैमरे तरंगदैर्घ्य की विस्तृत रेंज के प्रति संवेदनशील होते हैं और उच्च-रिज़ॉल्यूशन छवियाँ कैप्चर करने में सक्षम होते हैं। इनमें कम शोर (noise), उच्च डायनामिक रेंज और अच्छा रंग पुनरुत्पादन होता है। CCD कैमरों का उपयोग आमतौर पर लेज़र बीम प्रोफाइलिंग और अन्य प्रकार के बीम कैरेक्टराइज़ेशन में किया जाता है।
CMOS कैमरे (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor):
ये कैमरे छवियाँ कैप्चर करने के लिए CMOS सेंसर का उपयोग करते हैं। CMOS कैमरों की क्षमताएँ CCD कैमरों के समान होती हैं, लेकिन ये अधिक किफायती होते हैं, कम ऊर्जा की खपत करते हैं और छोटे फॉर्म-फैक्टर में बनाए जा सकते हैं। ये तेज़ इमेजिंग और हाई-स्पीड अनुप्रयोगों के लिए भी उपयोगी होते हैं।
HUARIS ONE प्रोफाइलर की स्पेक्ट्रल सेंसिटिविटी कर्व नीचे दिए गए ग्राफ़ में प्रस्तुत की गई है:
ICCD कैमरे (Intensified Charge-Coupled Device):
ये कैमरे CCD सेंसर और एक इमेज इंटेंसिफ़ायर का उपयोग करते हैं। ICCD कैमरे कम रोशनी की परिस्थितियों के प्रति अत्यधिक संवेदनशील होते हैं और बहुत उच्च शक्ति वाले लेज़र बीम की छवियाँ कैप्चर करने के लिए उपयोग किए जा सकते हैं। इनका उपयोग आमतौर पर हाई-पावर लेज़र अनुप्रयोगों जैसे लेज़र कटिंग और वेल्डिंग में किया जाता है।
InGaAs कैमरे:
ये कैमरे InGaAs सेंसर का उपयोग करते हैं, जो नियर-इन्फ्रारेड (NIR) तरंगदैर्घ्य के प्रति संवेदनशील होता है, जो लेज़र अनुप्रयोगों में एक सामान्य क्षेत्र है। ये कैमरे NIR क्षेत्र में हाई-पावर बीम मापने के लिए उपयोगी होते हैं और आमतौर पर फ़ाइबर-ऑप्टिक कम्युनिकेशन, स्पेक्ट्रोस्कोपी और संबंधित अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाते हैं।
SWIR कैमरे (Shortwave Infrared):
ये कैमरे शॉर्टवेव इन्फ्रारेड (SWIR) तरंगदैर्घ्य के प्रति संवेदनशील होते हैं, जो लेज़र अनुप्रयोगों का एक और सामान्य क्षेत्र है। ये कैमरे SWIR क्षेत्र में हाई-पावर बीम मापने के लिए उपयोगी होते हैं और सेंसिंग व इमेजिंग अनुप्रयोगों में व्यापक रूप से उपयोग किए जाते हैं।
लेज़र बीम कैरेक्टराइज़ेशन के लिए सबसे अच्छा कैमरा अनुप्रयोग की विशिष्ट आवश्यकताओं पर निर्भर करेगा, जैसे लेज़र बीम का तरंगदैर्घ्य, पावर और स्पैशियल रिज़ॉल्यूशन, साथ ही वह वातावरण जिसमें कैमरा उपयोग किया जाएगा। कैमरा चुनते समय लागत, आकार और उपयोग में आसानी जैसे कारकों पर भी विचार करना महत्वपूर्ण है।
CMOS बनाम CCD – कौन-सा बेहतर है?
CMOS (Complementary Metal-Oxide-Semiconductor) और CCD (Charge-Coupled Device) दो अलग-अलग प्रकार के इमेज सेंसर हैं जिनका उपयोग कैमरों में किया जा सकता है, जिनमें लेज़र बीम कैरेक्टराइज़ेशन के लिए उपयोग किए जाने वाले कैमरे भी शामिल हैं। दोनों प्रकार के सेंसरों के अपने फायदे और नुकसान होते हैं, और इनके बीच चयन अनुप्रयोग की विशिष्ट आवश्यकताओं पर निर्भर करता है।
CCD सेंसर अपनी उच्च इमेज क्वालिटी और कम शोर के लिए जाने जाते हैं। ये तरंगदैर्घ्य की विस्तृत रेंज के प्रति संवेदनशील होते हैं और उच्च-रिज़ॉल्यूशन छवियाँ कैप्चर कर सकते हैं। CCD सेंसर उच्च डायनामिक रेंज वाली छवियाँ कैप्चर करने में सक्षम होते हैं और अच्छा रंग पुनरुत्पादन प्रदान करते हैं। इन्हें आमतौर पर वैज्ञानिक और औद्योगिक अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है जहाँ उच्च इमेज क्वालिटी की आवश्यकता होती है। हालांकि, CCD सेंसर सामान्यतः CMOS सेंसरों की तुलना में अधिक महंगे होते हैं और अधिक ऊर्जा की खपत करते हैं।
दूसरी ओर, CMOS सेंसर CCD की तुलना में अधिक किफायती होते हैं और कम ऊर्जा की खपत करते हैं। इन्हें छोटे फॉर्म-फैक्टर में बनाया जा सकता है, जिससे ये पोर्टेबल या कॉम्पैक्ट अनुप्रयोगों के लिए अधिक उपयुक्त होते हैं। ये तेज़ इमेजिंग और हाई-स्पीड अनुप्रयोगों के लिए भी उपयोगी होते हैं, और इनकी तकनीक चिप पर अधिक इंटीग्रेशन की अनुमति देती है, जैसे प्रोसेसिंग यूनिट का एकीकरण, जिससे बाहरी घटकों की आवश्यकता कम हो जाती है। हालांकि, CMOS सेंसरों में CCD की तुलना में अधिक शोर और कम क्वांटम एफिशिएंसी (QE) हो सकती है, जिसका अर्थ है कि समान इमेज क्वालिटी प्राप्त करने के लिए अतिरिक्त प्रोसेसिंग की आवश्यकता हो सकती है।
संक्षेप में, CCD उन अनुप्रयोगों के लिए अधिक उपयुक्त होते हैं जहाँ उच्च इमेज क्वालिटी की आवश्यकता होती है, जबकि CMOS सेंसर लागत-संवेदनशील अनुप्रयोगों या कम ऊर्जा खपत और कॉम्पैक्ट फॉर्म-फैक्टर की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए अधिक उपयुक्त होते हैं।
लेज़र अनुप्रयोगों में उपयोग के संदर्भ में, माना जाता है कि CMOS एरेज़ का डैमेज थ्रेशहोल्ड CCD की तुलना में अधिक होता है।
यह ध्यान देने योग्य है कि CMOS और CCD के बीच चयन हमेशा स्पष्ट नहीं होता, और अनुप्रयोग की विशिष्ट आवश्यकताओं जैसे तरंगदैर्घ्य, पावर, स्पैशियल रिज़ॉल्यूशन और डेटा रेट, साथ ही लागत, आकार और उपयोग में आसानी जैसे अन्य कारकों पर विचार करना महत्वपूर्ण है।
HUARIS लेज़र बीम प्रोफाइलर की स्पेसिफिकेशन देखें।
ब्लैक-एंड-व्हाइट बनाम कलर डिटेक्टर एरे
लेज़र बीम कैरेक्टराइज़ेशन के लिए डिटेक्टर एरे का चयन करते समय, कई विकल्प उपलब्ध होते हैं, जिनमें ब्लैक-एंड-व्हाइट (मोनोक्रोम) एरे और कलर एरे शामिल हैं। इनके बीच चयन अनुप्रयोग की विशिष्ट आवश्यकताओं पर निर्भर करता है।
ब्लैक-एंड-व्हाइट डिटेक्टर एरे अल्ट्रावायलेट से लेकर विज़िबल और नियर-इन्फ्रारेड (NIR) स्पेक्ट्रल क्षेत्र तक संवेदनशील होते हैं। इन्हें आमतौर पर लेज़र बीम प्रोफाइलिंग और अन्य प्रकार के बीम कैरेक्टराइज़ेशन में उपयोग किया जाता है, क्योंकि ये उच्च स्पैशियल रिज़ॉल्यूशन और अच्छी संवेदनशीलता प्रदान करते हैं। ये परिवेशी प्रकाश से कम प्रभावित होते हैं और लेज़र विकिरण के प्रति अधिक संवेदनशील हो सकते हैं।
दूसरी ओर, कलर डिटेक्टर एरे एक ही समय में कई तरंगदैर्घ्यों के प्रति संवेदनशील होते हैं, आमतौर पर विज़िबल स्पेक्ट्रम में, और प्रकाश के रंग के बारे में जानकारी कैप्चर कर सकते हैं। इनका उपयोग उन अनुप्रयोगों में किया जाता है जहाँ रंग जानकारी महत्वपूर्ण होती है, जैसे कलर इमेजिंग, मटीरियल एनालिसिस और कलर सेंसिंग। ये लेज़र बीम के बारे में अधिक जानकारी प्रदान कर सकते हैं, लेकिन परिवेशी प्रकाश से अधिक प्रभावित होते हैं। इसके अलावा, इनका स्पैशियल रिज़ॉल्यूशन कम होता है, इसी कारण इन्हें लेज़र बीम कैरेक्टराइज़ेशन में बहुत कम उपयोग किया जाता है जहाँ इंटेंसिटी मैपिंग की उच्च सटीकता आवश्यक होती है।
ब्लैक-एंड-व्हाइट या कलर डिटेक्टर एरे के बीच चयन अनुप्रयोग की विशिष्ट आवश्यकताओं पर निर्भर करेगा। यदि रंग जानकारी महत्वपूर्ण नहीं है, तो ब्लैक-एंड-व्हाइट डिटेक्टर एरे बेहतर संवेदनशीलता और स्पैशियल रिज़ॉल्यूशन प्रदान कर सकता है, जबकि यदि रंग जानकारी महत्वपूर्ण है, तो कलर डिटेक्टर एरे का उपयोग किया जाना चाहिए। इसके अतिरिक्त, जिस वातावरण में डिटेक्टर का उपयोग किया जाएगा, उस पर भी विचार किया जाना चाहिए, क्योंकि कलर डिटेक्टर एरे परिवेशी प्रकाश से अधिक प्रभावित हो सकते हैं।
कलर डेप्थ और एनालॉग-डिजिटल कनवर्टर
कलर डिटेक्टर एरे के संदर्भ में, कलर डेप्थ और कैमरे में उपयोग किया गया एनालॉग-डिजिटल कनवर्टर (ADC) समग्र इमेज क्वालिटी और लेज़र बीम को सटीक रूप से मापने की क्षमता को प्रभावित कर सकते हैं।
कलर डेप्थ, जिसे बिट डेप्थ भी कहा जाता है, उस बिट्स की संख्या को दर्शाता है जिनका उपयोग किसी छवि में प्रत्येक पिक्सेल के रंग को दर्शाने के लिए किया जाता है। जितनी अधिक कलर डेप्थ होगी, उतने अधिक रंगों को दर्शाया जा सकेगा और रंग प्रतिनिधित्व उतना ही अधिक सटीक होगा। अधिक कलर डेप्थ उच्च डायनामिक रेंज भी प्रदान करती है, जो किसी छवि में कैप्चर किए जा सकने वाले ब्राइटनेस लेवल्स की रेंज होती है। उच्च डायनामिक रेंज लेज़र बीम के अधिक सटीक मापन की अनुमति देती है।
एनालॉग-डिजिटल कनवर्टर (ADC) एक सर्किट होता है जो एनालॉग सिग्नल को डिजिटल रूप में परिवर्तित करता है। कैमरे में ADC सेंसर द्वारा कैप्चर किए गए एनालॉग इमेज सिग्नल को डिजिटल इमेज में बदलता है। ADC का रिज़ॉल्यूशन, जिसे बिट्स में मापा जाता है, यह निर्धारित करता है कि कनवर्टर द्वारा अधिकतम कितने डिजिटल मान उत्पन्न किए जा सकते हैं। उच्च ADC रिज़ॉल्यूशन अधिक कलर डेप्थ प्रदान करता है, जिससे अधिक सटीक रंग प्रतिनिधित्व और डायनामिक रेंज संभव होती है।
कैमरे की कलर डेप्थ और ADC रिज़ॉल्यूशन लेज़र बीम को सटीक रूप से मापने की क्षमता को प्रभावित करते हैं। अधिक कलर डेप्थ और ADC रिज़ॉल्यूशन अधिक सटीक रंग प्रतिनिधित्व और डायनामिक रेंज प्रदान करते हैं, जिससे लेज़र बीम के अधिक सटीक मापन संभव होते हैं।
यह ध्यान देने योग्य है कि कलर डेप्थ और ADC रिज़ॉल्यूशन ही इमेज क्वालिटी और मापन सटीकता को प्रभावित करने वाले एकमात्र कारक नहीं हैं; सेंसर की गुणवत्ता, लेंस और ऑप्टिक्स जैसे अन्य कारक भी भूमिका निभाते हैं।
पिक्सेल साइज और पिक्सेल पिच – क्या अंतर है?
पिक्सेल साइज और पिक्सेल पिच दो संबंधित लेकिन अलग-अलग विशेषताएँ हैं, जो इमेज सेंसरों में पाई जाती हैं, जैसे कि लेज़र बीम कैरेक्टराइज़ेशन के लिए उपयोग किए जाने वाले कैमरों में।
पिक्सेल साइज प्रत्येक व्यक्तिगत पिक्सेल के भौतिक आकार को दर्शाता है। इसे आमतौर पर माइक्रोमीटर (µm) में मापा जाता है और यह उच्च-रिज़ॉल्यूशन सेंसरों के लिए कुछ माइक्रोमीटर से लेकर कम रिज़ॉल्यूशन सेंसरों के लिए दर्जनों माइक्रोमीटर तक हो सकता है। बड़ा पिक्सेल साइज सामान्यतः यह दर्शाता है कि प्रत्येक पिक्सेल अधिक प्रकाश एकत्र कर सकता है, जिससे उच्च संवेदनशीलता और बेहतर सिग्नल-टू-नॉइज़ रेशियो (SNR) प्राप्त होता है।
दूसरी ओर, पिक्सेल पिच इमेज सेंसर पर आस-पास के पिक्सेलों के केंद्रों के बीच की दूरी को दर्शाता है। इसे भी आमतौर पर माइक्रोमीटर (µm) में मापा जाता है। पिक्सेल पिच सेंसर के रिज़ॉल्यूशन के व्युत्क्रमानुपाती होती है, अर्थात छोटा पिक्सेल पिच उच्च रिज़ॉल्यूशन सेंसर प्रदान करता है और इसके विपरीत।
छोटा पिक्सेल साइज दिए गए भौतिक क्षेत्र में अधिक पिक्सेल फिट करने की अनुमति देता है, जिससे एरे का प्रभावी रिज़ॉल्यूशन बढ़ता है।
संक्षेप में, पिक्सेल साइज और पिक्सेल पिच संबंधित लेकिन अलग-अलग विशेषताएँ हैं। पिक्सेल साइज प्रत्येक पिक्सेल के भौतिक आकार को दर्शाता है और सेंसर की संवेदनशीलता व SNR को प्रभावित करता है। पिक्सेल पिच आस-पास के पिक्सेलों के बीच की दूरी को दर्शाता है और सेंसर के रिज़ॉल्यूशन को प्रभावित करता है।
किसी विशिष्ट अनुप्रयोग के लिए इमेज सेंसर का चयन करते समय पिक्सेल साइज और पिक्सेल पिच दोनों महत्वपूर्ण होते हैं, और सर्वोत्तम विकल्प अनुप्रयोग की आवश्यकताओं जैसे रिज़ॉल्यूशन, संवेदनशीलता और डायनामिक रेंज पर निर्भर करता है।
सामान्य निष्कर्ष के रूप में, जहाँ स्पैशियल रिज़ॉल्यूशन अधिक महत्वपूर्ण हो, वहाँ छोटे पिक्सेल साइज का चयन किया जाना चाहिए। दूसरी ओर, जहाँ संवेदनशीलता महत्वपूर्ण हो, वहाँ बड़े पिक्सेल बेहतर प्रदर्शन करेंगे।
Huaris One उत्पाद उच्च संवेदनशीलता के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। इनका पिक्सेल साइज 5.2 माइक्रॉन है। जबकि जिन अनुप्रयोगों में उच्च स्पैशियल रिज़ॉल्यूशन की आवश्यकता होती है, उनके लिए 2.2 माइक्रॉन पिक्सेल साइज वाला Huaris Five एक इष्टतम विकल्प है।
डिटेक्टर एरे का ऑप्टिकल साइज
डिटेक्टर एरे का ऑप्टिकल साइज, जिसे क्लियर एपर्चर भी कहा जाता है, उस कुल क्षेत्र को दर्शाता है जो प्रकाश के प्रति संवेदनशील होता है। सामान्यतः, बड़े डिटेक्टर एरे का आकार वांछनीय होता है; हालांकि, बड़े आकार का अर्थ अधिक कीमत भी होता है। इस कारण एक इष्टतम चयन आवश्यक होता है।
Huaris One का डिटेक्टर क्षेत्र 6.656 मिमी × 5.325 मिमी है, जबकि Huaris Five का आकार 5.702 मिमी × 4.277 मिमी है।
कनेक्टर स्टैंडर्ड (USB, HDMI…)
लेज़र सिस्टम में, विभिन्न उद्देश्यों के लिए कई प्रकार के कनेक्टर उपयोग किए जाते हैं। कनेक्टर स्टैंडर्ड का चयन अनुप्रयोग की विशिष्ट आवश्यकताओं और ट्रांसमिट किए जाने वाले सिग्नल के प्रकार पर निर्भर करता है। लेज़र सिस्टम में उपयोग किए जाने वाले कुछ सामान्य कनेक्टर स्टैंडर्ड निम्नलिखित हैं:
USB (Universal Serial Bus):
यह एक व्यापक रूप से उपयोग किया जाने वाला कनेक्टर स्टैंडर्ड है, जिसका उपयोग उपकरणों के बीच डेटा और पावर ट्रांसमिट करने के लिए किया जाता है। USB कनेक्टर का उपयोग आमतौर पर लेज़र डायोड ड्राइवर, कंट्रोलर और अन्य पेरिफ़ेरल डिवाइस को लेज़र सिस्टम से जोड़ने के लिए किया जाता है।
USB स्टैंडर्ड के विभिन्न संस्करण होते हैं जैसे 2, 3, 3.1 आदि। इनके बीच मुख्य अंतर ट्रांसमिशन स्पीड और केबल की अधिकतम लंबाई होता है।
Ethernet:
यह एक नेटवर्किंग स्टैंडर्ड है जिसका उपयोग उपकरणों के बीच डेटा ट्रांसमिट करने के लिए किया जाता है। Ethernet कनेक्टर का उपयोग लेज़र सिस्टम को नेटवर्क या इंटरनेट से जोड़ने के लिए किया जाता है, जिससे रिमोट कंट्रोल और मॉनिटरिंग संभव होती है।
RS-232:
यह एक सीरियल कम्युनिकेशन स्टैंडर्ड है जिसका उपयोग उपकरणों के बीच डेटा ट्रांसमिट करने के लिए किया जाता है। RS-232 कनेक्टर आमतौर पर लेज़र सिस्टम को कंट्रोलर और अन्य पेरिफ़ेरल डिवाइस से जोड़ने के लिए उपयोग किए जाते हैं।
GPIB (General Purpose Interface Bus):
यह इलेक्ट्रॉनिक इंस्ट्रूमेंट्स को कंप्यूटर और कंट्रोलर से जोड़ने का एक स्टैंडर्ड है। GPIB कनेक्टर का उपयोग लेज़र सिस्टम को कंट्रोलर और अन्य पेरिफ़ेरल डिवाइस से जोड़ने के लिए किया जाता है।
HDMI (High-Definition Multimedia Interface):
यह एक डिजिटल इंटरफ़ेस स्टैंडर्ड है जिसका उपयोग वीडियो और ऑडियो डेटा ट्रांसमिट करने के लिए किया जाता है। HDMI कनेक्टर का उपयोग लेज़र सिस्टम को डिस्प्ले और अन्य वीडियो आउटपुट डिवाइस से जोड़ने के लिए किया जाता है।
फ़ाइबर ऑप्टिक कनेक्टर भी लेज़र सिस्टम में उच्च पावर या हाई-स्पीड डेटा ट्रांसमिशन के लिए सामान्य रूप से उपयोग किए जाते हैं, क्योंकि ये उच्च बैंडविड्थ और इलेक्ट्रोमैग्नेटिक इंटरफेरेंस (EMI) से सुरक्षा प्रदान करते हैं।
यह ध्यान देने योग्य है कि कनेक्टर स्टैंडर्ड का चयन अनुप्रयोग की विशिष्ट आवश्यकताओं और ट्रांसमिट किए जाने वाले सिग्नल के प्रकार पर निर्भर करेगा। कुछ डिटेक्टर विभिन्न प्रकार के सिग्नल ट्रांसमिट करने के लिए एक से अधिक कनेक्टर स्टैंडर्ड का उपयोग कर सकते हैं।
इसके अलावा, ट्रांसमिशन स्टैंडर्ड का चयन डिवाइस डिज़ाइन चरण में किया जाना चाहिए ताकि इंटरफ़ेस द्वारा प्रति इकाई समय में ट्रांसमिट किए जाने वाले डेटा की मात्रा के अनुरूप हो। इस कारण, उदाहरण के लिए, ऐसे अनुप्रयोग में USB 3 का उपयोग करना जहाँ डेटा की मात्रा महत्वपूर्ण नहीं है, एक गैर-इष्टतम निर्णय हो सकता है।
शटर का प्रकार
लेज़र सिस्टम में, शटर एक ऐसा उपकरण होता है जिसका उपयोग लेज़र बीम के एक्सपोज़र को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है, या तो बीम पाथ को खोलकर या बंद करके। लेज़र सिस्टम में उपयोग किए जाने वाले शटरों के कई प्रकार होते हैं, जिनमें से प्रत्येक के अपने फायदे और नुकसान होते हैं। कुछ सामान्य शटर प्रकार निम्नलिखित हैं:
मैकेनिकल शटर:
ये ऐसे शटर होते हैं जो लेज़र बीम के मार्ग को अवरुद्ध या अनुमति देने के लिए ब्लेड या डायफ्राम जैसे यांत्रिक साधनों का उपयोग करते हैं। मैकेनिकल शटर सामान्यतः विश्वसनीय, टिकाऊ होते हैं और हाई-पावर लेज़र बीम को संभाल सकते हैं, लेकिन इन्हें खोलने और बंद करने में अपेक्षाकृत अधिक समय लग सकता है और ये कंपन उत्पन्न कर सकते हैं।
अकॉस्टो-ऑप्टिक शटर:
ये शटर अकॉस्टो-ऑप्टिक्स के सिद्धांत का उपयोग करते हैं, जहाँ एक ध्वनिक तरंग लेज़र बीम को विक्षेपित या बिखेरकर उसके मार्ग को नियंत्रित करती है। ये शटर तेज़, अत्यधिक सटीक होते हैं और हाई-पावर लेज़र बीम को संभाल सकते हैं, लेकिन अपेक्षाकृत महंगे होते हैं और तापमान परिवर्तन के प्रति संवेदनशील हो सकते हैं।
इलेक्ट्रो-ऑप्टिक शटर:
ये शटर इलेक्ट्रो-ऑप्टिक्स के सिद्धांत का उपयोग करते हैं, जहाँ एक विद्युत क्षेत्र किसी पदार्थ के अपवर्तनांक को बदलता है और इस प्रकार लेज़र बीम के संचरण को नियंत्रित करता है। ये शटर तेज़, सटीक होते हैं और हाई-पावर लेज़र बीम को संभाल सकते हैं, लेकिन महंगे होते हैं और तापमान परिवर्तन के प्रति संवेदनशील हो सकते हैं।
AOM (Acousto-Optical Modulator):
यह शटर का एक प्रकार है जो अकॉस्टो-ऑप्टिक्स के सिद्धांत का उपयोग करता है, लेकिन बीम को विक्षेपित करने के बजाय उसकी तीव्रता को मॉड्यूलेट करता है। AOM तेज़, सटीक होते हैं और हाई-पावर लेज़र बीम को संभाल सकते हैं, लेकिन ये भी अपेक्षाकृत महंगे और तापमान के प्रति संवेदनशील हो सकते हैं।
Pockels सेल्स:
इस प्रकार का शटर Pockels प्रभाव का उपयोग करता है, जहाँ किसी क्रिस्टल पर विद्युत क्षेत्र लागू करके उसके अपवर्तनांक को बदला जाता है, जिससे लेज़र बीम का ट्रांसमिशन मॉड्यूलेट होता है। Pockels सेल्स तेज़, सटीक होते हैं और हाई-पावर लेज़र बीम को संभाल सकते हैं, लेकिन ये भी महंगे होते हैं और तापमान परिवर्तन के प्रति संवेदनशील हो सकते हैं।
शटर का चयन अनुप्रयोग की विशिष्ट आवश्यकताओं पर निर्भर करेगा, जैसे लेज़र बीम की पावर, रिपीटेशन रेट, गति और सटीकता। इसके अतिरिक्त, जिस वातावरण में लेज़र सिस्टम संचालित किया जाएगा, जैसे तापमान रेंज और कंपन, उन पर भी शटर का चयन करते समय विचार किया जाना चाहिए।
“शटर” शब्द का उपयोग डिटेक्टर एरे में रीडआउट मोड के लिए भी किया जाता है। “ग्लोबल शटर” वह विधि है जिसमें पूरी एरे एक साथ इमेज कैप्चर करती है और फिर एक ही बार में प्रोसेसिंग इलेक्ट्रॉनिक्स को ट्रांसफर कर दी जाती है। इसके विपरीत, “रोलिंग शटर” उस स्थिति को दर्शाता है जहाँ इमेज का एक भाग इलेक्ट्रॉनिक्स को ट्रांसफर किया जाता है और फिर क्रमिक रूप से अगला भाग ट्रांसफर किया जाता है। ग्लोबल शटर छोटे एरे और बहुत तेज़ घटनाओं के अवलोकन वाले अनुप्रयोगों में पसंद किया जाता है। दूसरी ओर, जब इमेज बहुत तेज़ी से नहीं बदलती और कैमरे में बड़ा एरे होता है, तब अधिक डेटा ट्रांसफर की अनुमति देने के लिए रोलिंग शटर का उपयोग किया जाता है।
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