ন্যানোলেজারগুলির ধারণা এবং শ্রেণিবিন্যাস

ন্যানোলেজার হ'ল এক ধরণের মাইক্রো এবং ন্যানো ডিভাইস যা ন্যানোম্যাটরিয়াল যেমন ন্যানোইয়ারের মতো রেজোনেটর হিসাবে তৈরি এবং ফোটোএক্সিটেশন বা বৈদ্যুতিক উত্তেজনার অধীনে লেজার নির্গত করতে পারে। এই লেজারের আকারটি প্রায়শই কেবল কয়েকশো মাইক্রন বা এমনকি কয়েক দশক মাইক্রন থাকে এবং ব্যাসটি ন্যানোমিটার ক্রম পর্যন্ত থাকে, যা ভবিষ্যতের পাতলা ফিল্ম ডিসপ্লে, ইন্টিগ্রেটেড অপটিক্স এবং অন্যান্য ক্ষেত্রগুলির একটি গুরুত্বপূর্ণ অঙ্গ।

ন্যানোলাসারের শ্রেণিবিন্যাস:

1। ন্যানোয়ার লেজার

2001 সালে, মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রে ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের বার্কলে বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকরা মানুষের চুলের দৈর্ঘ্যের মাত্র এক হাজারতম ন্যানুপটিক তারে বিশ্বের সবচেয়ে ছোট লেজার-ন্যানোলেজারগুলি তৈরি করেছিলেন। এই লেজারটি কেবল অতিবেগুনী লেজারগুলিই নির্গত করে না, তবে নীল থেকে গভীর আল্ট্রাভায়োলেট পর্যন্ত লেজারগুলি নির্গত করতেও সুর করা যেতে পারে। গবেষকরা খাঁটি জিংক অক্সাইড স্ফটিকগুলি থেকে লেজার তৈরি করতে ওরিয়েন্টেড এপিফাইটেশন নামে একটি স্ট্যান্ডার্ড কৌশল ব্যবহার করেছিলেন। তারা প্রথমে "সংস্কৃত" ন্যানোয়ারস, অর্থাৎ 20nm থেকে 150nm ব্যাস এবং 10,000 এনএম খাঁটি জিংক অক্সাইড তারের দৈর্ঘ্যের একটি সোনার স্তরে গঠিত। তারপরে, যখন গবেষকরা গ্রিনহাউসের নীচে অন্য লেজার দিয়ে ন্যানোয়ার্সে খাঁটি জিংক অক্সাইড স্ফটিকগুলি সক্রিয় করেছিলেন, খাঁটি জিংক অক্সাইড স্ফটিকগুলি কেবল 17nm এর তরঙ্গদৈর্ঘ্য সহ একটি লেজার নির্গত করেছিল। এই জাতীয় ন্যানোলেজারগুলি শেষ পর্যন্ত রাসায়নিকগুলি সনাক্ত করতে এবং কম্পিউটার ডিস্ক এবং ফোটোনিক কম্পিউটারের তথ্য সঞ্চয় করার ক্ষমতা উন্নত করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।

2। আল্ট্রাভায়োলেট ন্যানোলাসার

মাইক্রো-লেজার, মাইক্রো-ডিস্ক লেজার, মাইক্রো-রিং লেজার এবং কোয়ান্টাম হিমসাগর লেজার, কেমিস্ট ইয়াং পেডং এবং ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের বার্কলেতে তাঁর সহকর্মীদের আবির্ভাবের পরে ঘরের তাপমাত্রা ন্যানোলেজার তৈরি করেছিলেন। এই জিংক অক্সাইড ন্যানোলেজারটি 0.3nm এর চেয়ে কম লাইনউইথ এবং হালকা উত্তেজনার অধীনে 385nm এর তরঙ্গদৈর্ঘ্য সহ একটি লেজার নির্গত করতে পারে, যা বিশ্বের সবচেয়ে ছোট লেজার এবং ন্যানো টেকনোলজি ব্যবহার করে উত্পাদিত প্রথম ব্যবহারিক ডিভাইসগুলির মধ্যে একটি হিসাবে বিবেচিত হয়। বিকাশের প্রাথমিক পর্যায়ে, গবেষকরা ভবিষ্যদ্বাণী করেছিলেন যে এই জেডএনও ন্যানোলেজার উত্পাদন করা সহজ, উচ্চ উজ্জ্বলতা, ছোট আকার এবং পারফরম্যান্স গাএন ব্লু লেজারগুলির চেয়ে সমান বা আরও ভাল। উচ্চ ঘনত্বের ন্যানোয়ার অ্যারে তৈরির দক্ষতার কারণে, জেডএনও ন্যানোলেজারগুলি এমন অনেক অ্যাপ্লিকেশন প্রবেশ করতে পারে যা আজকের জিএএএস ডিভাইসগুলির সাথে সম্ভব নয়। এই জাতীয় লেজারগুলি বাড়ানোর জন্য, জেডএনও ন্যানোয়ার গ্যাস পরিবহন পদ্ধতি দ্বারা সংশ্লেষিত হয় যা এপিট্যাক্সিয়াল স্ফটিক বৃদ্ধি অনুঘটক করে। প্রথমত, নীলাভ সাবস্ট্রেটটি 1 এনএম ~ 3.5nm পুরু সোনার ফিল্মের একটি স্তর দিয়ে প্রলেপ দেওয়া হয় এবং তারপরে এটি একটি অ্যালুমিনা নৌকায় রাখে, উপাদান এবং সাবস্ট্রেটটি জেডএন স্টিম উত্পাদন করতে অ্যামোনিয়া প্রবাহে 880 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেড ~ 905 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে উত্তপ্ত হয় এবং তারপরে জেডএন স্টিমটি সাবস্ট্রেটে স্থানান্তরিত হয়। হেক্সাগোনাল ক্রস-বিভাগীয় অঞ্চল সহ 2μm ~ 10μm এর ন্যানোয়ারগুলি 2 মিনিট ~ 10 মিনিটের বৃদ্ধি প্রক্রিয়াতে উত্পন্ন হয়েছিল। গবেষকরা দেখতে পেয়েছেন যে জেডএনও ন্যানোয়ার 20nm থেকে 150nm ব্যাসের সাথে একটি প্রাকৃতিক লেজার গহ্বর গঠন করে এবং এর ব্যাসের বেশিরভাগ (95%) 70nm থেকে 100nm হয়। ন্যানোয়ারদের উদ্দীপিত নির্গমন অধ্যয়নের জন্য, গবেষকরা একটি এনডি: ইয়াগ লেজার (266nm তরঙ্গদৈর্ঘ্য, 3 এনএস ডাল প্রস্থ) এর চতুর্থ সুরেলা আউটপুট সহ গ্রিনহাউসে নমুনাটি পাম্প করেছিলেন। নির্গমন বর্ণালী বিবর্তনের সময়, আলো পাম্প শক্তি বৃদ্ধির সাথে আবদ্ধ হয়। যখন লেজিংটি জেডএনও ন্যানোয়ারের (প্রায় 40 কেডব্লিউ/সেমি) এর দ্বার ছাড়িয়ে যায়, তখন সর্বোচ্চ পয়েন্টটি নির্গমন বর্ণালীতে উপস্থিত হবে। এই সর্বোচ্চ পয়েন্টগুলির লাইন প্রস্থটি 0.3nm এর চেয়ে কম, যা প্রান্তিকের নীচে নির্গমন ভার্টেক্স থেকে লাইন প্রস্থের চেয়ে 1/50 এরও কম। এই সংকীর্ণ লাইনউইথগুলি এবং নির্গমন তীব্রতার দ্রুত বৃদ্ধি গবেষকরা এই সিদ্ধান্তে পৌঁছাতে পরিচালিত করে যে এই ন্যানোয়ারগুলিতে উদ্দীপিত নির্গমন ঘটেছিল। অতএব, এই ন্যানোয়ার অ্যারে একটি প্রাকৃতিক অনুরণক হিসাবে কাজ করতে পারে এবং এইভাবে একটি আদর্শ মাইক্রো লেজার উত্স হয়ে উঠতে পারে। গবেষকরা বিশ্বাস করেন যে এই স্বল্প-তরঙ্গদৈর্ঘ্য ন্যানোলেজারটি অপটিক্যাল কম্পিউটিং, তথ্য স্টোরেজ এবং ন্যানোনালাইজারের ক্ষেত্রে ব্যবহার করা যেতে পারে।

3। কোয়ান্টাম ওয়েল লেজার

২০১০ সালের আগে এবং তার আগে, সেমিকন্ডাক্টর চিপের উপরে থাকা রেখার প্রস্থটি 100nm বা তারও কম পৌঁছে যাবে এবং সার্কিটের মধ্যে কেবল কয়েকটি ইলেক্ট্রন চলবে এবং একটি ইলেক্ট্রনের বৃদ্ধি এবং হ্রাস সার্কিটের ক্রিয়াকলাপে দুর্দান্ত প্রভাব ফেলবে। এই সমস্যাটি সমাধান করার জন্য, কোয়ান্টাম ওয়েল লেজারগুলির জন্ম হয়েছিল। কোয়ান্টাম মেকানিক্সে, একটি সম্ভাব্য ক্ষেত্র যা ইলেক্ট্রনগুলির গতি সীমাবদ্ধ করে এবং তাদের পরিমাণ নির্ধারণ করে তাকে কোয়ান্টাম ওয়েল বলা হয়। এই কোয়ান্টাম সীমাবদ্ধতাটি সেমিকন্ডাক্টর লেজারের সক্রিয় স্তরে কোয়ান্টাম শক্তির স্তর তৈরি করতে ব্যবহৃত হয়, যাতে শক্তির স্তরের মধ্যে বৈদ্যুতিন রূপান্তর লেজারের উত্তেজিত বিকিরণকে প্রাধান্য দেয়, যা কোয়ান্টাম ওয়েল লেজার। কোয়ান্টাম ওয়েল লেজারগুলির দুটি ধরণের রয়েছে: কোয়ান্টাম লাইন লেজার এবং কোয়ান্টাম ডট লেজার।

① কোয়ান্টাম লাইন লেজার

বিজ্ঞানীরা কোয়ান্টাম ওয়্যার লেজারগুলি তৈরি করেছেন যা traditional তিহ্যবাহী লেজারের চেয়ে এক হাজার গুণ বেশি শক্তিশালী, দ্রুত কম্পিউটার এবং যোগাযোগ ডিভাইস তৈরির দিকে বড় পদক্ষেপ নিয়েছে। লেজার, যা ফাইবার-অপটিক নেটওয়ার্কগুলির উপর অডিও, ভিডিও, ইন্টারনেট এবং অন্যান্য ধরণের যোগাযোগের গতি বাড়িয়ে তুলতে পারে, নিউ জার্সির লুসেন্ট টেকনোলজিস বেল ​​ল্যাবস এবং জার্মানির ড্রেসডেনের ম্যাক্স প্ল্যাঙ্ক ইনস্টিটিউট ফর ফিজিক্সের বিজ্ঞানীরা তৈরি করেছিলেন। এই উচ্চ-শক্তি লেজারগুলি ব্যয়বহুল রিপিটারগুলির প্রয়োজনীয়তা হ্রাস করবে, যা যোগাযোগ লাইনের সাথে প্রতি 80 কিলোমিটার (50 মাইল) ইনস্টল করা হয়, আবার লেজার ডাল উত্পাদন করে যা তারা ফাইবারের মাধ্যমে ভ্রমণ করার সাথে সাথে কম তীব্র হয় (রিপিটার)।