লেজার সিস্টেমের গুরুত্বপূর্ণ কর্মক্ষমতা বৈশিষ্ট্য নির্ধারণকারী পরামিতি

১. তরঙ্গদৈর্ঘ্য (একক: nm থেকে μm)

দ্যলেজার তরঙ্গদৈর্ঘ্যএটি লেজার দ্বারা বাহিত তড়িৎচুম্বকীয় তরঙ্গের তরঙ্গদৈর্ঘ্যকে বোঝায়। অন্যান্য ধরণের আলোর তুলনায়, এর একটি গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য হলো...লেজারএর একটি বৈশিষ্ট্য হলো এটি একবর্ণী, যার মানে হলো এর তরঙ্গদৈর্ঘ্য অত্যন্ত বিশুদ্ধ এবং এর কেবল একটি সুনির্দিষ্ট কম্পাঙ্ক রয়েছে।

লেজারের বিভিন্ন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের মধ্যে পার্থক্য:

লাল লেজারের তরঙ্গদৈর্ঘ্য সাধারণত ৬৩০nm থেকে ৬৮০nm-এর মধ্যে থাকে এবং এর থেকে নির্গত আলো লাল রঙের হয়, এবং এটি সবচেয়ে প্রচলিত লেজারও বটে (প্রধানত চিকিৎসাক্ষেত্রে ফিডিং লাইট ইত্যাদির ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়);

সবুজ লেজারের তরঙ্গদৈর্ঘ্য সাধারণত প্রায় ৫৩২ ন্যানোমিটার (যা প্রধানত লেজার রেঞ্জিং ইত্যাদির ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়);

নীল লেজারের তরঙ্গদৈর্ঘ্য সাধারণত ৪০০nm থেকে ৫০০nm-এর মধ্যে থাকে (যা প্রধানত লেজার সার্জারিতে ব্যবহৃত হয়);

৩৫০nm-৪০০nm এর মধ্যে ইউভি লেজার (প্রধানত বায়োমেডিসিনে ব্যবহৃত);

তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিসর এবং প্রয়োগক্ষেত্র অনুসারে ইনফ্রারেড লেজার সবচেয়ে বিশেষ। ইনফ্রারেড লেজারের তরঙ্গদৈর্ঘ্য সাধারণত ৭০০ ন্যানোমিটার থেকে ১ মিলিমিটারের মধ্যে থাকে। ইনফ্রারেড ব্যান্ডকে আরও তিনটি উপ-ব্যান্ডে বিভক্ত করা যায়: নিয়ার ইনফ্রারেড (NIR), মিডল ইনফ্রারেড (MIR) এবং ফার ইনফ্রারেড (FIR)। নিয়ার-ইনফ্রারেড তরঙ্গদৈর্ঘ্যের পরিসর প্রায় ৭৫০ ন্যানোমিটার থেকে ১৪০০ ন্যানোমিটার, যা অপটিক্যাল ফাইবার যোগাযোগ, বায়োমেডিকেল ইমেজিং এবং ইনফ্রারেড নাইট ভিশন সরঞ্জামগুলিতে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

২. ক্ষমতা ও শক্তি (একক: ওয়াট বা জুল)

লেজার শক্তিএটি একটি কন্টিনিউয়াস ওয়েভ (CW) লেজারের অপটিক্যাল পাওয়ার আউটপুট অথবা একটি পালসড লেজারের গড় শক্তি বর্ণনা করতে ব্যবহৃত হয়। এছাড়াও, পালসড লেজারের বৈশিষ্ট্য হলো, এদের পালস শক্তি গড় শক্তির সমানুপাতিক এবং পালসের পুনরাবৃত্তি হারের ব্যস্তানুপাতিক, এবং উচ্চ শক্তি ও ক্ষমতার লেজারগুলো সাধারণত বেশি বর্জ্য তাপ উৎপন্ন করে।

বেশিরভাগ লেজার রশ্মির একটি গাউসিয়ান রশ্মি প্রোফাইল থাকে, তাই লেজারের অপটিক্যাল অক্ষে বিকিরণ তীব্রতা এবং ফ্লাক্স উভয়ই সর্বোচ্চ থাকে এবং অপটিক্যাল অক্ষ থেকে বিচ্যুতি বাড়ার সাথে সাথে তা হ্রাস পায়। অন্যান্য লেজারের ফ্ল্যাট-টপড রশ্মি প্রোফাইল থাকে, যা গাউসিয়ান রশ্মির মতো নয়, বরং লেজার রশ্মির প্রস্থচ্ছেদ জুড়ে একটি ধ্রুবক বিকিরণ তীব্রতা প্রোফাইল এবং তীব্রতার দ্রুত হ্রাস দেখায়। তাই, ফ্ল্যাট-টপ লেজারের কোনো সর্বোচ্চ বিকিরণ তীব্রতা থাকে না। একই গড় ক্ষমতার একটি গাউসিয়ান রশ্মির সর্বোচ্চ ক্ষমতা একটি ফ্ল্যাট-টপড রশ্মির দ্বিগুণ।

৩. স্পন্দনের স্থিতিকাল (একক: fs থেকে ms)

লেজার পালসের সময়কাল (অর্থাৎ পালস প্রস্থ) হলো সেই সময় যা লেজারের সর্বোচ্চ আলোক শক্তির অর্ধেকে (FWHM) পৌঁছাতে লাগে।

 

৪. পুনরাবৃত্তির হার (একক: হার্টজ থেকে মেগাহার্টজ)

একটির পুনরাবৃত্তির হারস্পন্দিত লেজার(অর্থাৎ পালস পুনরাবৃত্তি হার) প্রতি সেকেন্ডে নির্গত পালসের সংখ্যাকে বোঝায়, যা হলো সময়ানুক্রমিক পালস ব্যবধানের ব্যস্তানুপাতিক। পুনরাবৃত্তি হার পালস শক্তির ব্যস্তানুপাতিক এবং গড় ক্ষমতার সমানুপাতিক। যদিও পুনরাবৃত্তি হার সাধারণত লেজার গেইন মিডিয়ামের উপর নির্ভর করে, অনেক ক্ষেত্রে এটি পরিবর্তন করা যায়। উচ্চ পুনরাবৃত্তি হারের ফলে লেজার অপটিক্যাল এলিমেন্টের পৃষ্ঠ এবং চূড়ান্ত ফোকাসের জন্য তাপীয় শিথিলতার সময় কমে যায়, যা ফলস্বরূপ উপাদানটিকে দ্রুত উত্তপ্ত করে।

৫. অপসরণ (সাধারণ একক: মিলিরেডিয়ান)

যদিও লেজার রশ্মিকে সাধারণত সমান্তরাল বলে মনে করা হয়, তবুও এতে সর্বদা একটি নির্দিষ্ট পরিমাণ অপসরণ থাকে, যা অপবর্তনের কারণে লেজার রশ্মির কেন্দ্র থেকে দূরত্ব বাড়ার সাথে সাথে রশ্মিটি কতটা ছড়িয়ে পড়ে তা বর্ণনা করে। লাইডার সিস্টেমের মতো দীর্ঘ কার্যকরী দূরত্বের অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, যেখানে বস্তুগুলি লেজার সিস্টেম থেকে শত শত মিটার দূরে থাকতে পারে, সেখানে অপসরণ একটি বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ সমস্যা হয়ে দাঁড়ায়।

৬. স্পট সাইজ (একক: μm)

ফোকাস করা লেজার রশ্মির স্পট সাইজ বলতে ফোকাসিং লেন্স সিস্টেমের ফোকাল পয়েন্টে রশ্মির ব্যাসকে বোঝায়। বস্তু প্রক্রিয়াকরণ এবং চিকিৎসা শল্যচিকিৎসার মতো অনেক ক্ষেত্রে, স্পট সাইজকে ক্ষুদ্রতম করাই লক্ষ্য থাকে। এটি শক্তি ঘনত্বকে সর্বাধিক করে এবং বিশেষভাবে সূক্ষ্ম বৈশিষ্ট্য তৈরি করতে সাহায্য করে। স্ফেরিকাল অ্যাবারেশন কমাতে এবং একটি ছোট ফোকাল স্পট সাইজ তৈরি করতে, প্রচলিত স্ফেরিকাল লেন্সের পরিবর্তে প্রায়শই অ্যাসফেরিকাল লেন্স ব্যবহার করা হয়।

৭. কার্যকরী দূরত্ব (একক: মাইক্রোমিটার থেকে মিটার)

একটি লেজার সিস্টেমের কার্যকরী দূরত্বকে সাধারণত চূড়ান্ত অপটিক্যাল উপাদান (সাধারণত একটি ফোকাসিং লেন্স) থেকে সেই বস্তু বা পৃষ্ঠ পর্যন্ত ভৌত দূরত্ব হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়, যার উপর লেজারটি ফোকাস করে। কিছু নির্দিষ্ট প্রয়োগ, যেমন চিকিৎসাক্ষেত্রে ব্যবহৃত লেজার, সাধারণত কার্যকরী দূরত্ব কমানোর চেষ্টা করে, অন্যদিকে অন্যান্য প্রয়োগ, যেমন রিমোট সেন্সিং, সাধারণত তাদের কার্যকরী দূরত্বের পরিসরকে সর্বাধিক করার লক্ষ্য রাখে।