সংক্ষিপ্ত বিবরণস্পন্দিত লেজার
তৈরি করার সবচেয়ে সরাসরি উপায়লেজারপালস তৈরির একটি উপায় হলো কন্টিনিউয়াস লেজারের বাইরে একটি মডুলেটর যুক্ত করা। এই পদ্ধতিটি দ্রুততম পিকোসেকেন্ড পালস তৈরি করতে পারে, যা সহজ হলেও আলোক শক্তি অপচয় করে এবং এর সর্বোচ্চ শক্তি (পিক পাওয়ার) কন্টিনিউয়াস লাইট পাওয়ারকে অতিক্রম করতে পারে না। তাই, লেজার পালস তৈরির আরও একটি কার্যকর উপায় হলো লেজার ক্যাভিটির ভেতরে মডুলেট করা, যেখানে পালস ট্রেনের অফ-টাইমে শক্তি সঞ্চয় করা হয় এবং অন-টাইমে তা মুক্ত করা হয়। লেজার ক্যাভিটি মডুলেশনের মাধ্যমে পালস তৈরির জন্য ব্যবহৃত চারটি সাধারণ কৌশল হলো গেইন সুইচিং, কিউ-সুইচিং (লস সুইচিং), ক্যাভিটি এম্পটিং এবং মোড-লকিং।
গেইন সুইচ পাম্প পাওয়ার মডুলেট করার মাধ্যমে সংক্ষিপ্ত পালস তৈরি করে। উদাহরণস্বরূপ, সেমিকন্ডাক্টর গেইন-সুইচড লেজার কারেন্ট মডুলেশনের মাধ্যমে কয়েক ন্যানোসেকেন্ড থেকে একশ পিকোসেকেন্ড পর্যন্ত পালস তৈরি করতে পারে। যদিও পালসের শক্তি কম, এই পদ্ধতিটি খুবই নমনীয়, যেমন সামঞ্জস্যযোগ্য পুনরাবৃত্তি ফ্রিকোয়েন্সি এবং পালস প্রস্থ প্রদান করা। ২০১৮ সালে, টোকিও বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকরা একটি ফেমটোসেকেন্ড গেইন-সুইচড সেমিকন্ডাক্টর লেজারের কথা জানান, যা ৪০ বছরের প্রযুক্তিগত প্রতিবন্ধকতার ক্ষেত্রে একটি যুগান্তকারী অগ্রগতি।
শক্তিশালী ন্যানোসেকেন্ড পালস সাধারণত কিউ-সুইচড লেজার দ্বারা উৎপন্ন হয়, যা ক্যাভিটির মধ্যে একাধিকবার আবর্তনের মাধ্যমে নির্গত হয়, এবং সিস্টেমের আকারের উপর নির্ভর করে পালসের শক্তি কয়েক মিলিজুল থেকে কয়েক জুলের মধ্যে থাকে। মাঝারি শক্তির (সাধারণত ১ মাইক্রোজুলের নিচে) পিকোসেকেন্ড এবং ফেমটোসেকেন্ড পালস প্রধানত মোড-লকড লেজার দ্বারা উৎপন্ন হয়। লেজার রেজোনেটরে এক বা একাধিক অতি-সংক্ষিপ্ত পালস থাকে যা ক্রমাগত আবর্তিত হতে থাকে। প্রতিটি ইন্ট্রাক্যাভিটি পালস আউটপুট কাপলিং মিররের মাধ্যমে একটি পালস প্রেরণ করে, এবং এর ফ্রিকোয়েন্সি সাধারণত ১০ মেগাহার্টজ থেকে ১০০ গিগাহার্টজের মধ্যে থাকে। নিচের চিত্রটি একটি সম্পূর্ণ স্বাভাবিক বিচ্ছুরণ (ANDi) ক্ষয়কারী সলিটন ফেমটোসেকেন্ড পালস প্রদর্শন করে।ফাইবার লেজার ডিভাইসযার বেশিরভাগই থরল্যাবসের স্ট্যান্ডার্ড উপাদান (ফাইবার, লেন্স, মাউন্ট এবং ডিসপ্লেসমেন্ট টেবিল) ব্যবহার করে তৈরি করা যায়।
গহ্বর খালি করার কৌশলটি ব্যবহার করা যেতে পারেকিউ-সুইচড লেজারকম রিফ্রিকোয়েন্সিতে পালস শক্তি বাড়ানোর জন্য সংক্ষিপ্ত পালস এবং মোড-লকড লেজার তৈরি করা।
সময় ডোমেন এবং ফ্রিকোয়েন্সি ডোমেন পালস
সময়ের সাথে পালসের রৈখিক আকৃতি সাধারণত তুলনামূলকভাবে সরল এবং এটিকে গাউসিয়ান ও sech² ফাংশন দ্বারা প্রকাশ করা যায়। পালস টাইম (যা পালস উইডথ নামেও পরিচিত) সাধারণত হাফ-হাইট উইডথ (FWHM) মান দ্বারা প্রকাশ করা হয়, অর্থাৎ, যে প্রস্থ জুড়ে অপটিক্যাল পাওয়ার পিক পাওয়ারের অন্তত অর্ধেক হয়; কিউ-সুইচড লেজার ন্যানোসেকেন্ডের সংক্ষিপ্ত পালস তৈরি করে।
মোড-লকড লেজার কয়েক পিকোসেকেন্ড থেকে ফেমটোসেকেন্ড পর্যন্ত অতি-সংক্ষিপ্ত স্পন্দন (USP) উৎপন্ন করে। উচ্চ-গতির ইলেকট্রনিক্স কেবল কয়েক পিকোসেকেন্ড পর্যন্ত পরিমাপ করতে পারে, এবং এর চেয়েও কম সময়ের স্পন্দন শুধুমাত্র অটোকোরিলেটর, FROG এবং SPIDER-এর মতো বিশুদ্ধ অপটিক্যাল প্রযুক্তির মাধ্যমে পরিমাপ করা যায়। ন্যানোসেকেন্ড বা তার চেয়ে দীর্ঘ স্পন্দনগুলো দীর্ঘ দূরত্ব অতিক্রম করার সময়ও তাদের স্পন্দন প্রস্থে খুব কমই পরিবর্তন আনে, কিন্তু অতি-সংক্ষিপ্ত স্পন্দন বিভিন্ন কারণ দ্বারা প্রভাবিত হতে পারে:
ডিসপারশনের ফলে পালস ব্যাপকভাবে প্রশস্ত হতে পারে, কিন্তু বিপরীত ডিসপারশনের মাধ্যমে একে পুনরায় সংকুচিত করা যায়। নিম্নলিখিত ডায়াগ্রামটি দেখায় কিভাবে থরল্যাবস ফেমটোসেকেন্ড পালস কম্প্রেসার মাইক্রোস্কোপ ডিসপারশনের ক্ষতিপূরণ করে।
অরৈখিকতা সাধারণত পালস প্রস্থকে সরাসরি প্রভাবিত করে না, তবে এটি ব্যান্ডউইথ বাড়িয়ে দেয়, যার ফলে প্রচারের সময় পালসটি বিচ্ছুরণের জন্য আরও সংবেদনশীল হয়ে ওঠে। সীমিত ব্যান্ডউইথযুক্ত অন্যান্য গেইন মিডিয়াসহ যেকোনো ধরনের ফাইবার, ব্যান্ডউইথ বা অতি-সংক্ষিপ্ত পালসের আকৃতিকে প্রভাবিত করতে পারে এবং ব্যান্ডউইথ কমে গেলে সময়ের সাথে সাথে পালসটি প্রশস্ত হতে পারে; এমনও কিছু ক্ষেত্র রয়েছে যেখানে স্পেকট্রাম সংকীর্ণ হয়ে গেলে তীব্রভাবে চিরপড পালসের প্রস্থ ছোট হয়ে যায়।
পোস্ট করার সময়: ০৫-ফেব্রুয়ারি-২০২৪