সলিড-স্টেট লেজারের “আত্মা” উপস্থাপন করা হচ্ছে

সলিড-স্টেট লেজারের “আত্মা” উপস্থাপন করা হচ্ছে

মূলধারাসলিড-স্টেট লেজারউপকরণ

যেকোনো লেজারের মূল অংশ হলো লেজার কার্যকারী পদার্থ, এবং একটি কঠিন-অবস্থার কার্যকারী পদার্থ হলো লেজার।লেজারএটি মূলত কঠিন। বেশিরভাগ সলিড-স্টেট লেজার মিডিয়া ক্রিস্টাল ম্যাট্রিক্স এবং লেজার সক্রিয়তা সম্পন্ন ডোপ করা পরমাণু বা আয়ন দ্বারা গঠিত, যেখানে অ্যামরফাস (কাঁচ) ম্যাট্রিক্স তুলনামূলকভাবে বিরল। সিরামিক প্রস্তুতি প্রযুক্তির সাম্প্রতিকতম অগ্রগতি কম খরচে ও উচ্চ মানের লেজার উপকরণের প্রয়োগের ক্ষেত্রকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রসারিত করবে বলে আশা করা হচ্ছে, যা ক্রিস্টাল উপকরণের চেয়ে অনেক বড় আকারে তৈরি করা যেতে পারে।

সাধারণত ব্যবহৃত সলিড-স্টেট লেজার উপকরণগুলির মূল অংশ

রুবি: এর রাসায়নিক গঠন হলো ক্রোমিয়াম-মিশ্রিত অ্যালুমিনিয়াম অক্সাইড (Cr:Al₂O₃)। কৃত্রিম রুবির রাসায়নিক গঠন আসল রত্নের মতোই, কিন্তু এগুলি আরও বেশি বিশুদ্ধ এবং উন্নত মানের হয়। এগুলি দেখতে গোলাপী রঙের এবং এদের লেজার তরঙ্গদৈর্ঘ্য হলো ৬৯৪.৩ ন্যানোমিটার।

২. নিওডাইমিয়াম-ডোপড ইট্রিয়াম অ্যালুমিনিয়াম গারনেট (Nd:YAG): এটি একটি কৃত্রিম স্ফটিক, যার লেজার তরঙ্গদৈর্ঘ্য ১০৬৪ ন্যানোমিটার। এটি নিয়ার-ইনফ্রারেড আলোর অন্তর্ভুক্ত এবং এটি সম্পূর্ণ অদৃশ্য ও চোখের জন্য অনিরাপদ। Nd:YAG বর্তমানে সবচেয়ে বহুল ব্যবহৃত সলিড-স্টেট লেজার উপাদান, যা রুবিকেও অনেক পেছনে ফেলেছে। এর মূল কারণ হলো এর লেজার থ্রেশহোল্ড কম এবং এটি একই ইনপুট শক্তিতে উচ্চতর আউটপুট শক্তি অর্জন করতে পারে।

৩. নিওডাইমিয়াম-ডোপড ইট্রিয়াম ভ্যানাডেট (Nd:YVO₄), যা প্রায়শই কেবল "ভ্যানাডেট" নামে পরিচিত, এর বৃহৎ স্টিমুলেটেড এমিশন ক্রস-সেকশন, নিম্ন লেজার থ্রেশহোল্ড এবং পোলারাইজড আউটপুট বৈশিষ্ট্যের কারণে নিম্ন থেকে মাঝারি ক্ষমতার (কয়েক ওয়াট পর্যন্ত) ডায়োড-পাম্পড সলিড-স্টেট লেজারের জন্য পছন্দের উপাদান হয়ে উঠেছে। এর কার্যকরী তরঙ্গদৈর্ঘ্য হলো ১০৬৪ ন্যানোমিটার এবং ১৩৪০ ন্যানোমিটার, এবং ফ্রিকোয়েন্সি ডাবলিং-এর পর এটি ৫৩২ ন্যানোমিটার এবং ৬৭০ ন্যানোমিটার তরঙ্গদৈর্ঘ্যের লেজার আউটপুট দিতে পারে।

৪. নিওডাইমিয়াম-ডোপড গ্লাস (Nd:Glass): অ্যামরফাস গ্লাসকে ম্যাট্রিক্স হিসেবে ব্যবহার করে এর লেজার বৈশিষ্ট্যগুলো Nd:YAG-এর অনুরূপ। এর প্রধান অসুবিধা হলো এর তাপ পরিবাহিতা তুলনামূলকভাবে কম, যা একটি ক্রিস্টালের মাত্র ১/১০ ভাগ, ফলে উচ্চ-ক্ষমতার প্রয়োগে একে শীতল করা কঠিন। তবে, এর সুবিধা হলো একে এক ফুটের বেশি ব্যাসের লেজার মিডিয়া হিসেবে তৈরি করা যায়, যা কার্যকরভাবে শক্তির ঘনত্ব নিয়ন্ত্রণ করে এবং কিলোজুল-স্তরের প্রয়োগে অপটিক্যাল উপাদানগুলোর ক্ষতি এড়াতে সাহায্য করে।স্পন্দিত লেজারএবং তুলনামূলকভাবে কম খরচযুক্ত।

অন্যান্য গুরুত্বপূর্ণ সলিড-স্টেট লেজার উপকরণ, আরবিয়াম-ডোপড উপকরণ: যার মধ্যে রয়েছে আরবিয়াম-ডোপড ইট্রিয়াম অ্যালুমিনিয়াম গারনেট (Er:YAG, আউটপুট তরঙ্গদৈর্ঘ্য ২৯৪০ ন্যানোমিটার) এবং আরবিয়াম-ডোপড গ্লাস (Er:Glass, আউটপুট তরঙ্গদৈর্ঘ্য ১৫৪০ ন্যানোমিটার)। হোলমিয়াম-ডোপড উপকরণ: যার মধ্যে রয়েছে হোলমিয়াম-ডোপড ইট্রিয়াম অ্যালুমিনিয়াম গারনেট (Ho:YAG), হোলমিয়াম-ডোপড লিথিয়াম ইট্রিয়াম ফ্লোরাইড (Ho:YLF), এবং হোলমিয়াম-ডোপড গ্লাস (Ho:glass, আউটপুট তরঙ্গদৈর্ঘ্য ২০০০ থেকে ২১০০ ন্যানোমিটার)। থুলিয়াম-ডোপড পদার্থসমূহ: যার মধ্যে রয়েছে থুলিয়াম-ডোপড ইট্রিয়াম অ্যালুমিনিয়াম গার্নেট (Tm:YAG), থুলিয়াম-ডোপড লুটেসিয়াম অ্যালুমিনিয়াম গার্নেট (Tm:LuAG), এবং থুলিয়াম-হোলমিয়াম সহ-ডোপড লিথিয়াম ইট্রিয়াম ফ্লোরাইড (Tm,Ho:YLF, আউটপুট তরঙ্গদৈর্ঘ্য ২০০০ থেকে ২০৩০ ন্যানোমিটার)। ইটারবিয়াম-ডোপড পদার্থসমূহ: যেমন ইটারবিয়াম-ডোপড পটাশিয়াম গ্যাডোলিনিয়াম টাংস্টেট (Yb:KGW, আউটপুট তরঙ্গদৈর্ঘ্য ১০২৫ থেকে ১০৪৫ ন্যানোমিটার)। আলেকজান্দ্রাইট (আউটপুট তরঙ্গদৈর্ঘ্য ৬৫৫ থেকে ৮১৫ ন্যানোমিটার)। টাইটানিয়াম-ডোপড স্যাফায়ার (Ti:Sapphire, আউটপুট তরঙ্গদৈর্ঘ্য ৮৪০ থেকে ১১০০ ন্যানোমিটার)।