টিউনেবল লেজারের উন্নয়ন এবং বাজারের অবস্থা (দ্বিতীয় পর্ব)
এর কার্যনীতিটিউনেবল লেজার
লেজার তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সমন্বয় অর্জনের জন্য মোটামুটি তিনটি নীতি রয়েছে। বেশিরভাগটিউনেবল লেজারপ্রশস্ত ফ্লুরোসেন্ট লাইন সহ কার্যকরী পদার্থ ব্যবহার করুন। লেজার তৈরির রেজোনেটরগুলির ক্ষতি খুব কম হয় শুধুমাত্র খুব সংকীর্ণ তরঙ্গদৈর্ঘ্য পরিসরে। অতএব, প্রথমটি হল কিছু উপাদান (যেমন একটি গ্রেটিং) দ্বারা অনুরণনের কম ক্ষতি অঞ্চলের সাথে সম্পর্কিত তরঙ্গদৈর্ঘ্য পরিবর্তন করে লেজারের তরঙ্গদৈর্ঘ্য পরিবর্তন করা। দ্বিতীয়টি হল কিছু বাহ্যিক পরামিতি (যেমন চৌম্বক ক্ষেত্র, তাপমাত্রা, ইত্যাদি) পরিবর্তন করে লেজার রূপান্তরের শক্তি স্তর পরিবর্তন করা। তৃতীয়টি হল তরঙ্গদৈর্ঘ্য রূপান্তর এবং টিউনিং অর্জনের জন্য অরৈখিক প্রভাব ব্যবহার করা (ননরৈখিক অপটিক্স, উদ্দীপিত রমন স্ক্যাটারিং, অপটিক্যাল ফ্রিকোয়েন্সি দ্বিগুণ, অপটিক্যাল প্যারামেট্রিক দোলন দেখুন)। প্রথম টিউনিং মোডের অন্তর্গত সাধারণ লেজারগুলি হল ডাই লেজার, ক্রাইসবেরিল লেজার, রঙ কেন্দ্র লেজার, টিউনেবল উচ্চ-চাপ গ্যাস লেজার এবং টিউনেবল এক্সাইমার লেজার।
বাস্তবায়ন প্রযুক্তির দৃষ্টিকোণ থেকে টিউনেবল লেজারকে প্রধানত ভাগ করা হয়েছে: বর্তমান নিয়ন্ত্রণ প্রযুক্তি, তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ প্রযুক্তি এবং যান্ত্রিক নিয়ন্ত্রণ প্রযুক্তি।
এর মধ্যে, ইলেকট্রনিক নিয়ন্ত্রণ প্রযুক্তি হল ইনজেকশন কারেন্ট পরিবর্তন করে তরঙ্গদৈর্ঘ্য টিউনিং অর্জন করা, NS-স্তরের টিউনিং গতি, প্রশস্ত টিউনিং ব্যান্ডউইথ, কিন্তু ছোট আউটপুট পাওয়ার সহ, ইলেকট্রনিক নিয়ন্ত্রণ প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করে প্রধানত SG-DBR (স্যাম্পলিং গ্রেটিং DBR) এবং GCSR লেজার (অক্সিলারি গ্রেটিং ডাইরেকশনাল কাপলিং ব্যাকওয়ার্ড-স্যাম্পলিং প্রতিফলন)। তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ প্রযুক্তি লেজার সক্রিয় অঞ্চলের প্রতিসরাঙ্ক পরিবর্তন করে লেজারের আউটপুট তরঙ্গদৈর্ঘ্য পরিবর্তন করে। প্রযুক্তিটি সহজ, কিন্তু ধীর, এবং মাত্র কয়েক nm এর সংকীর্ণ ব্যান্ড প্রস্থের সাথে সামঞ্জস্য করা যেতে পারে। তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করে প্রধানগুলি হলডিএফবি লেজার(বিতরণকৃত প্রতিক্রিয়া) এবং DBR লেজার (বিতরণকৃত ব্র্যাগ প্রতিফলন)। যান্ত্রিক নিয়ন্ত্রণ মূলত MEMS (মাইক্রো-ইলেক্ট্রো-মেকানিক্যাল সিস্টেম) প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করে তরঙ্গদৈর্ঘ্য নির্বাচন সম্পন্ন করে, যার বৃহৎ সামঞ্জস্যযোগ্য ব্যান্ডউইথ, উচ্চ আউটপুট শক্তি রয়েছে। যান্ত্রিক নিয়ন্ত্রণ প্রযুক্তির উপর ভিত্তি করে প্রধান কাঠামোগুলি হল DFB (বিতরণকৃত প্রতিক্রিয়া), ECL (বহিরাগত গহ্বর লেজার) এবং VCSEL (উল্লম্ব গহ্বর পৃষ্ঠ নির্গমনকারী লেজার)। টিউনেবল লেজারের নীতির এই দিকগুলি থেকে নিম্নলিখিতটি ব্যাখ্যা করা হয়েছে।
অপটিক্যাল যোগাযোগ অ্যাপ্লিকেশন
টিউনেবল লেজার হল নতুন প্রজন্মের ঘন তরঙ্গদৈর্ঘ্য বিভাগ মাল্টিপ্লেক্সিং সিস্টেম এবং অল-অপটিক্যাল নেটওয়ার্কে ফোটন বিনিময়ের একটি গুরুত্বপূর্ণ অপটোইলেকট্রনিক ডিভাইস। এর প্রয়োগ অপটিক্যাল ফাইবার ট্রান্সমিশন সিস্টেমের ক্ষমতা, নমনীয়তা এবং স্কেলেবিলিটি ব্যাপকভাবে বৃদ্ধি করে এবং বিস্তৃত তরঙ্গদৈর্ঘ্য পরিসরে অবিচ্ছিন্ন বা আধা-ধারাবাহিক টিউনিং উপলব্ধি করেছে।
বিশ্বজুড়ে কোম্পানি এবং গবেষণা প্রতিষ্ঠানগুলি টিউনেবল লেজারের গবেষণা এবং উন্নয়নের জন্য সক্রিয়ভাবে প্রচার করছে এবং এই ক্ষেত্রে ক্রমাগত নতুন অগ্রগতি হচ্ছে। টিউনেবল লেজারের কর্মক্ষমতা ক্রমাগত উন্নত হচ্ছে এবং খরচ ক্রমাগত হ্রাস পাচ্ছে। বর্তমানে, টিউনেবল লেজারগুলিকে প্রধানত দুটি বিভাগে ভাগ করা হয়েছে: সেমিকন্ডাক্টর টিউনেবল লেজার এবং টিউনেবল ফাইবার লেজার।
সেমিকন্ডাক্টর লেজারঅপটিক্যাল যোগাযোগ ব্যবস্থায় এটি একটি গুরুত্বপূর্ণ আলোক উৎস, যার বৈশিষ্ট্য ছোট আকার, হালকা ওজন, উচ্চ রূপান্তর দক্ষতা, বিদ্যুৎ সাশ্রয় ইত্যাদি, এবং অন্যান্য ডিভাইসের সাথে একক চিপ অপটোইলেক্ট্রনিক ইন্টিগ্রেশন অর্জন করা সহজ। এটিকে টিউনেবল ডিস্ট্রিবিউটেড ফিডব্যাক লেজার, ডিস্ট্রিবিউটেড ব্র্যাগ মিরর লেজার, মাইক্রোমোটর সিস্টেম উল্লম্ব গহ্বর পৃষ্ঠ নির্গমনকারী লেজার এবং বহিরাগত গহ্বর সেমিকন্ডাক্টর লেজারে ভাগ করা যেতে পারে।
টিউনেবল ফাইবার লেজারের লাভ মাধ্যম হিসেবে উন্নয়ন এবং পাম্প উৎস হিসেবে সেমিকন্ডাক্টর লেজার ডায়োডের উন্নয়ন ফাইবার লেজারের উন্নয়নকে ব্যাপকভাবে উৎসাহিত করেছে। টিউনেবল লেজারটি ডোপেড ফাইবারের 80nm গেইন ব্যান্ডউইথের উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয় এবং লেসিং তরঙ্গদৈর্ঘ্য নিয়ন্ত্রণ করতে এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্য টিউনিং উপলব্ধি করতে লুপে ফিল্টার উপাদান যোগ করা হয়।
বিশ্বে টিউনেবল সেমিকন্ডাক্টর লেজারের উন্নয়ন খুবই সক্রিয়, এবং অগ্রগতিও খুব দ্রুত। টিউনেবল লেজারগুলি ধীরে ধীরে খরচ এবং কর্মক্ষমতার দিক থেকে স্থির তরঙ্গদৈর্ঘ্য লেজারের কাছে পৌঁছানোর সাথে সাথে, যোগাযোগ ব্যবস্থায় এগুলি অনিবার্যভাবে আরও বেশি করে ব্যবহৃত হবে এবং ভবিষ্যতের অল-অপটিক্যাল নেটওয়ার্কগুলিতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করবে।
উন্নয়নের সম্ভাবনা
অনেক ধরণের টিউনেবল লেজার রয়েছে, যা সাধারণত বিভিন্ন একক-তরঙ্গদৈর্ঘ্য লেজারের ভিত্তিতে তরঙ্গদৈর্ঘ্য টিউনিং প্রক্রিয়া আরও প্রবর্তনের মাধ্যমে তৈরি করা হয় এবং কিছু পণ্য আন্তর্জাতিকভাবে বাজারে সরবরাহ করা হয়েছে। ক্রমাগত অপটিক্যাল টিউনেবল লেজারের বিকাশের পাশাপাশি, সমন্বিত অন্যান্য ফাংশন সহ টিউনেবল লেজারগুলিও রিপোর্ট করা হয়েছে, যেমন VCSEL এর একটি একক চিপ এবং একটি বৈদ্যুতিক শোষণ মডুলেটরের সাথে সমন্বিত টিউনেবল লেজার, এবং একটি নমুনা গ্রেটিং ব্র্যাগ প্রতিফলক এবং একটি সেমিকন্ডাক্টর অপটিক্যাল এমপ্লিফায়ার এবং একটি বৈদ্যুতিক শোষণ মডুলেটরের সাথে সমন্বিত লেজার।
যেহেতু তরঙ্গদৈর্ঘ্যের টিউনেবল লেজার ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়, তাই বিভিন্ন কাঠামোর টিউনেবল লেজার বিভিন্ন সিস্টেমে প্রয়োগ করা যেতে পারে এবং প্রতিটিরই সুবিধা এবং অসুবিধা রয়েছে। উচ্চ আউটপুট শক্তি এবং ক্রমাগত টিউনেবল তরঙ্গদৈর্ঘ্যের কারণে বহিরাগত গহ্বর সেমিকন্ডাক্টর লেজারকে নির্ভুলতা পরীক্ষার যন্ত্রগুলিতে ওয়াইডব্যান্ড টিউনেবল আলোর উৎস হিসেবে ব্যবহার করা যেতে পারে। ফোটন ইন্টিগ্রেশন এবং ভবিষ্যতের অল-অপটিক্যাল নেটওয়ার্ক পূরণের দৃষ্টিকোণ থেকে, নমুনা গ্রেটিং DBR, সুপারস্ট্রাকচার্ড গ্রেটিং DBR এবং মডুলেটর এবং এমপ্লিফায়ারের সাথে সংহত টিউনেবল লেজারগুলি Z এর জন্য প্রতিশ্রুতিশীল টিউনেবল আলোর উৎস হতে পারে।
বহিরাগত গহ্বর সহ ফাইবার গ্রেটিং টিউনেবল লেজারও একটি আশাব্যঞ্জক ধরণের আলোক উৎস, যার গঠন সহজ, রেখার প্রস্থ সরু এবং ফাইবার সংযোগ সহজ। যদি EA মডুলেটরটি গহ্বরে সংহত করা যায়, তবে এটি একটি উচ্চ গতির টিউনেবল অপটিক্যাল সলিটন উৎস হিসেবেও ব্যবহার করা যেতে পারে। এছাড়াও, সাম্প্রতিক বছরগুলিতে ফাইবার লেজারের উপর ভিত্তি করে টিউনেবল ফাইবার লেজারগুলি যথেষ্ট অগ্রগতি অর্জন করেছে। আশা করা যায় যে অপটিক্যাল যোগাযোগ আলোর উৎসগুলিতে টিউনেবল লেজারগুলির কর্মক্ষমতা আরও উন্নত হবে এবং বাজারের অংশ ধীরে ধীরে বৃদ্ধি পাবে, যার প্রয়োগের সম্ভাবনা খুব উজ্জ্বল।
পোস্টের সময়: অক্টোবর-৩১-২০২৩