লেজার মডুলেটরের শ্রেণিবিন্যাস এবং মডুলেশন পরিকল্পনা

লেজার মডুলেটরের শ্রেণিবিন্যাস এবং মডুলেশন পরিকল্পনা

লেজার মডুলেটরএটি এক ধরনের নিয়ন্ত্রণ লেজার উপাদান, এটি ক্রিস্টাল, লেন্স এবং অন্যান্য উপাদানের মতো মৌলিকও নয়, আবার লেজারের মতো উচ্চ সমন্বিতও নয়।লেজার সরঞ্জামডিভাইস শ্রেণীর পণ্যগুলির মধ্যে উচ্চ মাত্রার সমন্বয়, প্রকারভেদ এবং কার্যকারিতা রয়েছে। আলোক তরঙ্গের জটিল অভিব্যক্তি থেকে দেখা যায় যে, আলোক তরঙ্গকে প্রভাবিতকারী উপাদানগুলি হলো তীব্রতা A(r), দশা Φ(r), কম্পাঙ্ক ω এবং প্রসারণের দিক। এই উপাদানগুলি নিয়ন্ত্রণ করে আলোক তরঙ্গের অবস্থা পরিবর্তন করা যায়, যার সংশ্লিষ্ট লেজার মডুলেটর হলো...তীব্রতা মডুলেটরফেজ মডুলেটর, ফ্রিকোয়েন্সি শিফটার এবং ডিফ্লেক্টর।

১. ইনটেনসিটি মডুলেটর: লেজারের তীব্রতা বা বিস্তার পরিবর্তন বা মডিউলেট করতে ব্যবহৃত হয়, যার মধ্যে অপটিক্যাল অ্যাটেনিউয়েটর ও অপটিক্যাল গেট সবচেয়ে প্রতিনিধিত্বমূলক, পাশাপাশি টাইম ডিভাইডার, পাওয়ার স্টেবিলাইজার, নয়েজ অ্যাটেনিউয়েটরের মতো সমন্বিত ডিভাইস ও সরঞ্জামও এর অন্তর্ভুক্ত।

2. ফেজ মডুলেটরবিমের ফেজ নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহৃত হয়, ফেজ বৃদ্ধিকে ল্যাগ এবং ফেজ হ্রাসকে লিড বলা হয়। বিভিন্ন ধরণের ফেজ মডুলেটর রয়েছে এবং এদের কার্যপ্রণালীও একে অপরের থেকে ভিন্ন। যেমন, ফটোইলাস্টিক মডুলেটর, এলএন হাই-স্পিড ইলেকট্রো-অপটিক্যাল ফেজ মডুলেটর, লিকুইড ক্রিস্টাল ভ্যারিয়েবল ফেজ ডিলে শিট ইত্যাদি, এগুলো সবই ভিন্ন ভিন্ন কার্যপ্রণালীর উপর ভিত্তি করে তৈরি ফেজ মডুলেটর।

৩. ফ্রিকোয়েন্সি শিফটার: আলোক তরঙ্গের ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তন করতে ব্যবহৃত হয় এবং এটি উচ্চমানের লেজার সিস্টেম বা ম্যাপিং সরঞ্জামগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, যার একটি উৎকৃষ্ট উদাহরণ হলো অ্যাকোস্টো-অপটিক্যাল ফ্রিকোয়েন্সি শিফটার।

৪. ডিফ্লেক্টর: রশ্মি সঞ্চালনের দিক পরিবর্তন করতে ব্যবহৃত হয়। প্রচলিত গ্যালভানোমিটার সিস্টেম এর মধ্যে অন্যতম; এছাড়াও দ্রুততর মেমস (MEMS) গ্যালভানোমিটার, ইলেক্ট্রো-অপটিক্যাল ডিফ্লেক্টর এবং অ্যাকোস্টো-অপটিক্যাল ডিফ্লেক্টরও রয়েছে।

লেজার মডুলেটর সম্পর্কে আমাদের একটি সাধারণ ধারণা আছে, অর্থাৎ, এমন উপাদান যা লেজারের কিছু ভৌত বৈশিষ্ট্যকে গতিশীলভাবে নিয়ন্ত্রণ ও পরিবর্তন করতে পারে। কিন্তু লেজার মডুলেটরের নির্দিষ্ট পণ্যগুলো সম্পর্কে পুরোপুরি আলোচনা করতে গেলে, শুধু একটি প্রবন্ধ যথেষ্ট নয়। তাই, প্রথমেই ইনটেনসিটি মডুলেটরের উপর আলোকপাত করা যাক। ইনটেনসিটি মডুলেটর হলো এক ধরনের মডুলেটর যা সব ধরনের অপটিক্যাল সিস্টেমে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এর বৈচিত্র্য এবং বিভিন্ন কার্যকারিতাকে জটিল বলা যেতে পারে। আজ আমরা চারটি সাধারণ ইনটেনসিটি মডুলেটর স্কিম সম্পর্কে আলোচনা করব: মেকানিক্যাল স্কিম, ইলেক্ট্রো-অপটিক স্কিম, অ্যাকোস্টো-অপটিক স্কিম এবং লিকুইড ক্রিস্টাল স্কিম।

১. যান্ত্রিক পদ্ধতি: যান্ত্রিক শক্তি মডুলেটর হলো সবচেয়ে প্রাচীন এবং বহুল ব্যবহৃত শক্তি মডুলেটর। এর মূলনীতি হলো, অর্ধ-তরঙ্গ প্লেট ঘোরানোর মাধ্যমে পোলারাইজড আলোর মধ্যে থাকা s আলো এবং p আলোর অনুপাত পরিবর্তন করা এবং পোলারাইজারের সাহায্যে আলোকে বিভক্ত করা। প্রাথমিক হস্তচালিত সমন্বয় থেকে শুরু করে আজকের অত্যন্ত স্বয়ংক্রিয় এবং উচ্চ-নির্ভুল ব্যবস্থা পর্যন্ত, এর পণ্যের প্রকারভেদ এবং প্রয়োগের বিকাশ অত্যন্ত পরিপক্ক হয়েছে।

২. ইলেকট্রো-অপটিক্যাল স্কিম: ইলেকট্রো-অপটিক্যাল ইনটেনসিটি মডুলেটর পোলারাইজড আলোর তীব্রতা বা বিস্তার পরিবর্তন করতে পারে, এর কার্যপ্রণালী ইলেকট্রো-অপটিক্যাল ক্রিস্টালের পকেলস প্রভাবের উপর ভিত্তি করে গঠিত। বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রসহ ইলেকট্রো-অপটিক্যাল ক্রিস্টালে প্রয়োগ করার পর পোলারাইজড রশ্মির পোলারাইজেশন অবস্থা পরিবর্তিত হয় এবং তারপর পোলারাইজার দ্বারা পোলারাইজেশনকে বেছে বেছে বিভক্ত করা হয়। বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের তীব্রতা পরিবর্তন করে নির্গত আলোর তীব্রতা নিয়ন্ত্রণ করা যায় এবং ন্যানোসেকেন্ড (ns) মাত্রার উত্থান/পতন প্রান্তে পৌঁছানো সম্ভব।

৩. অ্যাকোস্টো-অপটিক স্কিম: অ্যাকোস্টো-অপটিক মডুলেটরকে ইনটেনসিটি মডুলেটর হিসেবেও ব্যবহার করা যায়। ডিফ্র্যাকশন এফিসিয়েন্সি পরিবর্তনের মাধ্যমে ০ এবং ১ আলোর পাওয়ার নিয়ন্ত্রণ করে আলোর তীব্রতা সমন্বয় করার উদ্দেশ্য অর্জন করা যায়। অ্যাকোস্টো-অপটিক গেট (অপটিক্যাল অ্যাটেনুয়েটর)-এর দ্রুত মডুলেশন গতি এবং উচ্চ ড্যামেজ থ্রেশহোল্ডের বৈশিষ্ট্য রয়েছে।

৪. লিকুইড ক্রিস্টাল সমাধান: লিকুইড ক্রিস্টাল ডিভাইস প্রায়শই একটি পরিবর্তনশীল ওয়েভ প্লেট বা টিউনেবল ফিল্টার হিসাবে ব্যবহৃত হয়। লিকুইড ক্রিস্টাল বক্সের উভয় প্রান্তে একটি ড্রাইভ ভোল্টেজ প্রয়োগ করে এবং একটি প্রিসিশন পোলারাইজেশন এলিমেন্ট যুক্ত করে এটিকে একটি লিকুইড ক্রিস্টাল শাটার বা পরিবর্তনশীল অ্যাটেনিউয়েটরে পরিণত করা যায়। এই পণ্যটির মধ্য দিয়ে আলো যাওয়ার জন্য একটি বড় অ্যাপারচার এবং উচ্চ নির্ভরযোগ্যতার বৈশিষ্ট্য রয়েছে।